Usługi OGC

W ciągu raptem kilku lat serwisy, takie jak WMS czy WFS, zyskały sporą popularność, także w Polsce. Jakie są możliwości tego typu usług i jak z nich korzystać?

Open Geospatial Consotrium (OGC) jest organizacją zrzeszającą ponad 370 przedsiębiorstw, instytucji, uczelni i organizacji zajmujących się geoinformacją. Głównym efektem jej działalności są standardy unifikujące przesyłanie, ściąganie oraz przetwarzanie danych przestrzennych. Najważniejsze z nich to WMS, WFS, WCS i CSW. Swoją sporą popularność zawdzięczają one w dużym stopniu dyrektywie INSPIRE. Będą bowiem wykorzystywane do tworzenia usług wyszukiwania, przeglądana oraz pobierania danych w ramach europejskiej infrastruktury informacji przestrzennej.

Web Map Service (WMS)

W Polsce działa już przynajmniej kilkaset tego typu usług, a kolejne wyrastają jak grzyby po deszczu. Ich głównym przeznaczeniem jest przeglądanie danych w rastrowych formatach JPEG, PNG, BMP czy TIFF wraz z georeferencją. Obrazy takie możemy wyświetlić zarówno w programie typu desktop GIS, jak i podłączyć do geoportalu lub mapy opracowanej za pomocą wybranych interfejsów programistycznych API.

Dużą zaletą usług WMS jest możliwość łączenia w jednym miejscu map z kilku źródeł. Należy jednak pamiętać, że wymaga to pobierania rastrów z przezroczystością, np. w formatach PNG lub TIFF. WMS pozwala jednak nie tylko oglądać obrazek, lecz także pobrać dodatkowe informacje o prezentowanym na nim obiekcie czy legendę do mapy. Główną wadą tej usługi jest ograniczenie przesyłanych danych do obrazka, często silnie skompresowanego. Możemy więc na przykład obejrzeć wizualizację numerycznego modelu terenu, ale klient nie może już precyzyjnie odczytać z niej rzędnej terenu lub wykorzystać do analiz przestrzennych.

Odczytywanuie właściwości obiektu (w tym przypadku obszaru ochrony ptaków) przez WMS

Jak pobierać dane z WMS-a? Istnieje na to wiele sposobów. Najprostszym jest skorzystanie z programu typu desktop GIS. Obecnie już niemal wszystkie aplikacje geoinformatyczne oferują wsparcie dla tego standardu, i to na ogół na podobnych zasadach. Na początku musimy w odpowiednim miejscu wpisać adres interesującej nas usługi oraz jej wersję. Potem otrzymamy od serwera wiadomość zwrotną, w której dowiemy się m.in., jakie warstwy tematyczne oferuje dany WMS oraz jakie mamy do dyspozycji formaty danych czy style wyświetlania obiektów. Po wyborze ustawień dane powinny nam się wyświetlić jako nowa warstwa. Zanim rozpoczniemy korzystanie z WMS-a warto jednak przeczytać instrukcję obsługi danego programu. Niektóre aplikacje wymagają bowiem wcześniejszego otwarcia przynajmniej jednej warstwy bądź też mają kłopoty z obsługą wielu warstw czy niektórych układów odniesienia.

Definiowanie usługi OGC w aplikacji Gaia

W trakcie pobierania danych z serwera należy pamiętać, że administrator mógł nałożyć na usługę pewne ograniczenia. Czasem może być to tylko znak wodny, innym razem hasło lub limit jednorazowego przesyłu danych. Z tym ostatnim można się spotkać np. w naszym krajowym Geoportalu. Jest to o tyle dokuczliwe, że uniemożliwia jednorazowe ściąganie danych dla większych obszarów. Internauci nauczyli się już jednak obchodzić to ograniczenie. W internecie dostępne są bowiem proste aplikacje do pobierania większych porcji danych z urzędowych serwerów.

Dodawanie usługi OGC do warstw programu Gaia - widoczny podgląd WMS-a (preview) oraz formularz do definiowania formatu rastra (format) i stylu wyświetlania danych (style)

Z WMS-a można także skorzystać, gdy nie posiadamy żadnej specjalistycznej aplikacji. Przykładem jest choćby Geoportal.gov.pl. By wyświetlić w nim WMS, wystarczy kliknąć na ikonę „Zdefiniuj źródło danych" i wpisać adres odpowiedniej usługi. By działała ona poprawnie, musi być jednak dostępna w odpowiednim układzie współrzędnych.

Dodawanie usługi WMS do serwisu Geoportal.gov.pl

Web Feature Service (WFS)

Choć WFS można uznać za drugą pod względem popularności usługę OGC, to nadal jest ona dość słabo rozpowszechniona. Implementacja dyrektywy INSPIRE bez wątpienia będzie jednak wpływać na szybką zmianę tego stanu rzeczy. W dużym skrócie usługa WFS pozwala na pobieranie danych w formacie GML (Geography Markup Language), który jest kolejnym istotnym standardem OGC. W przeciwieństwie do WMS klient otrzymuje więc nie obrazek, ale dane przestrzenne (najczęściej wektorowe) o obiektach geograficznych wraz z atrybutami. Standard WFS-T (Transactional) umożliwia ponadto zdalne tworzenie nowych obiektów, a także ich aktualizację oraz kasowanie. Korzystanie z usług WFS z reguły wygląda podobnie jak w przypadku WMS. Należy jednak pamiętać, że nie wszystkie aplikacje obsługujące WMS oferują także dostęp do serwerów WFS.

Ładowanie usługi WFS w programie Gaia

Web Coverage Service (WCS)

Trzecią istotną usługą do pobierania danych jest WCS, który przeznaczony jest przede wszystkim do ściągania tzw. pokryć macierzowych, a mówiąc prościej – rastrów. Standard ten jest przydatny np. do przesyłania numerycznych modeli terenu, zdjęć satelitarnych czy modeli różnych zjawisk. Oczywiście, dane rastrowe można przesyłać także za pośrednictwem serwerów WMS. Zaletą WCS jest jednak możliwość wykorzystania pobranych danych do różnego rodzaju analiz przestrzennych.

Na razie standard ten jest jednak mało popularny. Nie dość, że obsługuje go niewiele programów, to tylko nieliczne firmy i instytucje zdecydowały się na ten typ dystrybucji danych. Podobnie jak w przypadku WFS, ten stan rzeczy ma zmienić wdrażanie dyrektywy INSPIRE, a głównie usług pobierania. Ważnym bodźcem do szerszego wykorzystania WCS ma być ponadto opublikowanie specyfikacji tego standardu w wersji 2.0. Jak zapewnia OGC, wydanie to ma być szybsze, efektywniejsze i bardziej funkcjonalne.

Catalog Service for Web (CSW)

O ile wymienione wcześniej usługi odnosiły się do wymiany danych, tak standard CSW dotyczy metadanych. Definiuje on zasady tworzenia profili aplikacji niezbędnych do publikowania oraz dostępu do rozproszonych katalogów metadanych dla danych przestrzennych, usług i powiązanych z nimi informacji źródłowych.

Opracowanie Jerzy Królikowski, 2010