Fossgis inspire

Open Source GIS (s ohledem k INSPIRE)

Vývoj (Open Source) GIS (s
ohledem k INSPIRE)
Jachym Cepicky

• jachym@les-ejk.cz
• http://les-ejk.cz
• Help Service - Remote Sensing
• http://bnhelp.cz

Jachym Cepicky, jachym@les-ejk.cz


Open Source (Free Software) GIS, Standardy, INSPIRE
• Software s otevřeným zdrojovým kódem
• V závislosti na licenci může kdokoliv zdrojový kód programu studovat, měnit a se změnami
distribuovat dále.
• Nejznámější produkty:

• OS GNU/Linux -> OS Android
• Mozilla Firefox
• Apache HTTPD server
• OpenOffice.org
• ...
• Standardy jsou zde (nejenom) aby programy mohly spolu snáze komunikovat (EPSG, OGC,
ISO, ...)
• Spatial data infrastructure in Europe



Co vás nemine
Vývoj (Open Source) GIS (s ohledem k INSPIRE) 1
Open Source (Free Software) GIS, Standardy, INSPIRE 2
Jak Jáchym k Open Source přišel 5
Help Service - Remote Sensing 6
INSPIRE 9
INSPIRE implementační pravidla 11
Roadmap 12
Přílohy (Annexes) 15
Standardy OGC 25
OGC Web Mapping Service 26
OGC Web Coverage a OGC Web Feature Service 27
OGC Web Processing Service 28
OGC Catalogue Service for Web 29
Open Source GIS 30
GRASS 32
QGIS 36



GDAL/OGR, PROJ4 38
UMN MapServer 40
GeoServer 41
PyWPS 42
PostGIS 43
OpenLayers 44
Open Street Map -- Data jsou potrava pro GIS 45
Závěr 52



Jak Jáchym k Open Source přišel
• 1998 - Počátek studia na LF (žádná skripta, příšerný web)
• 2000 - Samostudium HTML, vznik stránky Les-ejk.cz
• 2001 - Nové webové stránky LF -> za honorář zakoupený první vlastní počítač, instalace Rad
Hat 7.3 s dopomocí, hledání vhodných alternativ (OpenOffice neexistovaly, GIS?)
• 2002 - Erasmus na LF v Göttingenu. V počítači nainstalovaný GRASS GIS. Zápis kurzu "Java
Für Förster" (Dr. Jürgen Nagel), zápis kurzu "C Programmierung", práce na diplomové práci,
první nesmělé skripty do GRASS GIS (Perl) - GRASS Power User.
• 2004 - Doktorské studium na LDF MZLU, programování modulů pro GRASS
• 2006 - Stipendium DBU, půl roku v Hannoveru, zahájeny práce na novém GRASS GUI, PyWPS
• 2007 - BKF, Trento, Itálie, vývojář GRASS GIS
• 2007 - Zaměstnán u Help Service - Remote Sensing s.r.o. Vývoj webového klienta (JavaScript
- OpenLayers) a některých serverových komponent (PyWPS, tisk, různé proxy - UMN
MapServer)
• 2010 - INSPIRE Spatial data services drafting team
• 2011 - OSGeo Charter Member



Help Service - Remote Sensing

• http://bnhelp.cz
• Od roku 1993 mapové služby
• Založeno na Open Source
• Přispívá k vývoji Open Source projektů (PyWPS, OpenLayers, HSLayers, UMN MapServer,
GeoTools, ..)
• Součást Českého Centra pro Vědu a Společnost (CCSS)
• http://ccss.cz
• Evropské projekty (Humboldt, Briseide, Habitats, Plan4all, Plan4Business, ...)
• Komerční zakázky (MapLog, Prefarm)
• Státní správa a samospráva (Národní geoportál INSPIRE, Trutnov, Liberecký kraj (povodňový
portál))



Používejte již dnes software, o jehož vývoji začnou
ostatní zítra uvažovat



Narážejte již dnes na chyby, o jejichž existenci nemají
ostatní ani tušení



INSPIRE

• http://inspire.jrc.ec.europa.eu/
• http://inspire.gov.cz (CENIA)
• Nařízení 2007/2/EC Evropské rady, v platnosti od 15.5.2007.
• Infrastructure for Spatial Information in the European Community (INSPIRE)
• V ČR zákon č. 380/2009. -> Národní geoportál INSPIRE

• Data mají být sbírána pouze jednou a uložena tam, kde o ně bude pečováno nejefektivněji.
(Příklad: katastr)
• Bezešvá kombinace prostorových dat z různých zdrojů v Evropě, a sdílení s dalšími uživateli a
aplikacemi. (one geology)
• Informace sesbíraná na jedné úrovni (či v jednom měřítku) musí být kombinovatelná s
informacemi z jiných měřítek
• Geodata potřená pro státní správu musí být transparentně dostupná na všech úrovních
• Musí být jednoduché najít data potřebná pro řešení aktuálního úkol.



Aby EC věděla, kam jdou peníze z dotací



INSPIRE implementační pravidla

Aby infrastruktury jednotlivých členských států byly vzájemně kompatibilní a využitelné v rámci
Společenství, vyžaduje směrnice INSPIRE přijetí implementačních pravidel ("prováděcích
vyhlášek") pro tyto oblasti (od 2010).

• Metadata

• Data o datech
• Vyhledávání pomocí INSPIRE View service (OGC CS-W)
• Specifikace dat

• Annexy
• Síťové služby
• Sdílení dat
• Monitoring a reporting
• Implementační pravidla jsou vytvářena tzv. drafting týmy (Drafting Team),
• Spolu i implementačními pravidly vychází také technické návody (Technical Guidance)



Roadmap

Datum Popis
15-May-2010 Implementation of provisions for monitoring and reporting
03-Dec-2010 Metadata available for spatial data sets and services corresponding to
Annex I and II
09-May-2011 Member States shall provide the Discovery and View Services with initial
operating capability
30-Jun-2011 The EC establishes and runs a geo-portal at Community level
19-Oct-2011 Implementation of Regulation as regards the access to spatial data sets and
services of the Member States by Community institutions and bodies under
harmonised conditions for new arrangements
09-Nov-2011 Discovery and view services operational
28-Jun-2012 Member States shall provide the Download Services with initial
28-Jun-2012 Member States shall provide the Transformation Services with initial



23-Nov-2012 Implementation of Commission Regulation (EU) No 1089/2010 of 23
November 2010 implementing Directive 2007/2/EC of the European
Parliament and of the Council as regards interoperability of spatial data sets
and services for Newly collected and extensively restructured Annex I spatial
data sets available
28-Dec-2012 Download services operational
28-Dec-2012 Transformation services operational
04-Feb-2013 Implementation of Commission Regulation (EU) No 102/2011 of 4 February
2011 amending Regulation (EU) No 1089/2010 implementing Directive
2007/2/EC of the European Parliament and of the Council as regards
interoperability of spatial data sets and services for newly collected and
extensively restructured Annex I spatial data sets
19-Apr-2013 Implementation of Regulation as regards the access to spatial data sets and
services of the Member States by Community institutions and bodies under
harmonised conditions for existing arrangements 03-Dec-2013 6(b) Metadata
available for spatial data corresponding to Annex III
October 2015 Newly collected and extensively restructured Annex II and III spatial data
sets available



23-Nov-2017 Implementation of Commission Regulation (EU) No 1089/2010 of 23
November 2010 implementing Directive 2007/2/EC of the European
Parliament and of the Council as regards interoperability of spatial data sets
and services for other Annex I spatial data sets still in use at the date of
adoption 04-Feb-2018 7§3, 9(a) Implementation of Commission Regulation
(EU) No 102/2011 of 4 February 2011 amending Regulation (EU) No
1089/2010 implementing Directive 2007/2/EC of the European Parliament
and of the Council as regards interoperability of spatial data sets and
services for other Annex I spatial data sets still in use at the date of adoption
October 2020 Other Annex II and III spatial data sets available in accordance with IRs for
Annex II and III



Přílohy (Annexes)

Jednotlivé datové specifkace jsou rozděleny do Annexů (Příloh)
Annex I, II, III



Annex I

• Souřadnicové systémy (ETRS 89 (EPSG:3035), WGS 84 (EPSG:4326), ...)
• Geografická jména, gazetteery
• Administrativní jednotky
• Struktura adresních bodů
• Katstrální parcely
• Transportní sítě
• Hydrografie
• Chráněná území



Annex II

• Elevace
• Land cover
• Letecké snímky
• Geologie



Annex III • Meteorologické geografické prvky
• Oceánografické prvky
• Mořské regiony
• Bio-geografické prvky
• Biotopy (habitats)
• Statistické jednotky
• Rozmístění druhů
• Budovy
• Energetické zdroje
• Půdy
• Minerální zdroje
• Land use
• Zdraví a bezpečnost
• Vybavenost a vládní organizace
• Sledování životního prostřední
• Podniky a produkce
• Zemědelství a vodní hospodářství
• Demografie
• Regulace a restrikce hospodaření na ploše
• Natural risk zones
• Atmosférické podmínky



Metadata

• Data o datech
• ISO 19115, 19119, Dublin core
• Národní portály
• INSPIRE Geoportál



Síťové služby INSPIRE

Discovery

• Vyhledávání dat
• Na základě metadat
• OGC Catalogue Service for Web
• ISO 19115 (metadata), 19119 (jejich zápis)
View

• Prohlížení dat
• OGC Web Mapping Service (WMS 1.3.0 + několik drobných úprav)
Download

• OGC Web Coverage Service (WCS 1.1.0)
• OGC Web Fearure Service (WFS 2.0.0 + GML 3.2)
Transformation

• Transformace mezi souř. systémy
Invoke services

• Zavolání analytických služeb (původně OGC WPS)



Inspire a ČR

• V ČR zákon č. 380/2009. --> Národní geoportál INSPIRE
• http://geoportal.gov.cz
• Na špičce v Evropě
• Datové sady zametadatované
• Funkční geoportál
• "Běžně" jsou dostupné view (WMS), někdy i download (WFS, WCS) služby
• ČUZK - Katastrální data na webu



• Nestíhají se jednotlivé specifikace, často se mění Např.
implementační pravidla pro transformační služby jsou
stále měněna a zdale nejsou dokončená
• Neexistuje software pro požadované verze
• Protichůdné specifikace
• Překlad (feature - "vzhled jevu")



Standardy OGC

• OpenGeospatialConsortium (Masarykova Univerzita, HS-RS)
• http://opengeospatial.org
• Standardizační organizace
• Široce akceptované standardy (INSPIRE)
• Často ovšem chaos ve vzájemném provázání standardů
• Nejúživanější standardy jsou ze skupiny OGC Open Web Services (OGC OWS)

• WMS, WFS, WCS, WPS, SOS, CS-W, ...
• GML, KML, GeoRSS, ...
• SLD, FES, ...



OGC Web Mapping Service

• http://opengeospatial.org/standards/wms
• Zobrazení mapového obrázku z dat dostupných na serveru
• INSPIRE View Service (1.3.0)
• 3 typy žádostí z klienta na server

• GetCapabilities

• Server vrátí svá metadata a seznam dostupných vrstev
• http://bnhelp.cz/ows/crtopo?service=WMS&request=GetCapabilities
• GetMap

• Ze zadaných údajů server vygeneruje obrázek a vrátí zpět
• http://www.bnhelp.cz/cgi-bin/crtopo?LAYERS=doprava&TRANSPARENT=TRUE&FORM
• GetFeatureInfo

• Informace (vektorových) objektech
• http://www.bnhelp.cz/cgi-bin/crtopo?LAYERS=obce&TRANSPARENT=TRUE&FORMAT=



OGC Web Coverage a OGC Web Feature Service

• INSPIRE Download Service (1.1.0, 2.0.0)
• Web Coverage Service (WCS) -- slouží k distribuci rastrových dat (coverages)
http://opengeospatial.org/standards/wcs
• Web Feature Service (WFS) -- slouží k distribuci vektorových dat (feature - vektorový objekt,
ne charakteristický rys) http://opengeospatial.org/standards/wfs

• WFS-T - transkační WFS, lze použít k editaci dat na serveru
• GetCapabilities

• http://bnhelp.cz/ows/crwfs?service=wfs&request=getCapabilities
• http://bnhelp.cz/ows/uhul?service=wcs&request=getCapabilities
• GetFeature

• http://bnhelp.cz/ows/crwfs?service=wfs&request=getfeature&version=1.0.0&typename=
• GetCoverage

• http://bnhelp.cz/ows/uhul?service=wcs&request=getcoverage&version=1.0.0&CRS=eps



OGC Web Processing Service

• OGC WPS popisuje způsob, jak spouštět geo-analýzy na vzdálených serverech
• http://opengeospatial.org/standards/wps
• Data

• Mohou být poslána spolu se žádostí
• Mohou být dostupná na serveru
• Součástí žádosti je pouze odkaz (url, link) na data
• Opět 3 zásadní typy žádostí:

• GetCapabilities
http://briseide02.ingr.briseide.eu:8080/geoserver/ows?service=wps&request=getcapabil
• DescribeProcess
http://briseide02.ingr.briseide.eu:8080/geoserver/wps?service=wps&request=describepr
• Execute (častěji XML kódování) viz. http://briseide.ccss.cz



OGC Catalogue Service for Web

• INSPIRE Discovery service
• http://opengeospatial.org/standards/cat
• Práce s metadaty
• GetCapabilities - Metadata o serveru
• DescribeRecord - Popis schématu záznamů
• GetDomain - Informace o rozsahu hodnot záznamů - aby mohl být dotaz formulován co
nejpřesněji.
• GetRecords - Vlastní vyhledávání záznamů
• GetRecordById - Najít konkrétní záznam
• Harvest - Provézt kompletní "kopii" serveru a další dotazy řešit z ní
• ...



Open Source GIS

• Většinu známých projektů zaštituje OSGeo http://osgeo.org
• Spolený repozitář s kódem (otevřený pro čtení, vyvolení mají právo zapisovat) -
http://trac.osgeo.org/openlayers/browser/trunk/openlayers/lib/OpenLayers/Layer
• Většina komunikace probíhá přes e-maily

• http://lists.osgeo.org/pipermail/grass-dev/2011-December/thread.html
• http://lists.osgeo.org/pipermail/grass-user/2011-December/thread.html
• IRC Meetingy - Otevřený rozhodovací proces

• http://irclogs.geoapt.com/osgeo/%23osgeo.2011-11-21.log
• FOSS4G konference
• Bugtracker

• http://trac.osgeo.org/openlayers/query
• Rychlá odezva, komunita uživatelů, lokalizace, ...
• Firmy nebízející komerční podporu, školení, ...



GRASS

• Geographical resource analysis support system
• Vyvíjen od roku 1982 (U.S. Army Construction Engineering Research Laboratories)
• http://grass.osgeo.org
• Tradičně se ovládá přes příkazovou řádku, nové Python GUI
• Rozhraní pro programovací jazyk Python
• Skvělá nápověda
• Tištěná dokumentace (angličtina, němčina, (čeština))
• Všechny hlavní platformy nativně (Linux, Mac OS, MS Windows)
• Česká stopa: Radim Blažek, Martin Landa, Jáchym Čepický



GRASS - Rastry

• 159 modulů
• Interní formát (pomocí r.external možnost registrovat do interní databáze externí rastrový
soubor)
• Podpora pro NULL
• Integer, Float
• voxel (3D rastry)
• http://grass.osgeo.org/grass64/manuals/html64_user/raster.html



GRASS - Vektory

• 110 modulů
• Interní formát (pomocí v.external možnost registrovat do interní databáze externí vektorový
soubor)
• Topologie (ne 3D)
• 3D vektory
• Atributy mohou být uloženy v externí databázi
• http://grass.osgeo.org/grass64/manuals/html64_user/vector.html



Obrázky

• Rastry
• Vektory
• 3D



QGIS

• Mladší než GRASS
• Původně vizuelně podobný ArcView (3.2)
• Může sloužit jako GRASS GUI (umí zobrazovat GRASS data, spouštět moduly)
• Všechny hlavní platformy
• Webové služby OGC (WMS, WFS, WCS)
• On-the-fly transformace (rastry, vektory)
• QGIS-Server (mapový server)
• http://qgis.org
• Česká stopa: Martin Landa (Martin Dobiáš - SK)



Obrázky
http://qgis.org/about-qgis/screenshots.html



GDAL/OGR, PROJ4
• Zásadní knihovny pro většinu GIS balíků, rozhraní k programovacím jazykům (C, C++,
Python, PHP, Java, ...)
• GDAL

• stará se o převod mezi rastrovými formáty
• tvorba pyramid
• ...
• http://gdal.org/
• OGR

• stará se o převod mezi vektorovými formáty
• http://gdal.org/ogr
• Proj4

• souřadnicové transformace
• http://proj.osgeo.org



GDAL/OGR, Proj4: Příklady použití
# transformace souřadnicová
gdalwarp -t_srs '+proj=utm +zone=11 +datum=WGS84' raw_spot.tif utm11.tif

# definiční soubor WMC do TIFF
gdalwarp wcs.xml out.tiff

# převod z PostGIS databáze do ESRI Shapefile
ogr2ogr -f "ESRI Shapefile" mydata.shp PG:"host=myhost user=myloginname dbname=mydbname password=mypassword" "mytable"

# převod mezi souř. systémy
echo "15 50"|cs2cs +init=epsg:4326 +to +init=epsg:102067
-703011.90 -1058147.16 -43.19



UMN MapServer
• http://mapserver.org
• Nejpoužívanější OS GIS Software
• Nejrychlejší OS Software při vybavování OGC WMS (Denver 2011, WMS Shootout)
• Podpora standardů OGC (WMS, WCS, WFS, GML, SLD, ...)
• Rozhraní k programovacím jazykům (PHP, Python, Perl, Java, ...)
• Konfigurace pomocí konfiguračního souboru
• Nejpokročilejší software na implementaci INSPIRE



GeoServer
• http://geoserver.org
• Java, GeoTools
• Grafická konfigurace
• Standardy OGC (+ WPS)



PyWPS
• http://pywps.wald.intevation.org
• Implementace OGC WPS na straně serveru
• Python
• Jedna z nejstarších implementací



PostGIS
• http://postgis.org
• Rozšíření databáze PostgreSQL pro prostorová data (původně vektory, nyní i rastry)
• Pomocí SQL příkazů lze pracovat s geometriemi a atributy



OpenLayers
• http://openlayers.org
• JavaScript
• Podpora pro OGC OWS (WMS), komerční vrstvy (Google, Yahoo, ...)
• Vektorové vrstvy, editace (GML, WFS, GeoRSS, GPX, ...)
• Transformace, snapping, ...
• HSLayers

• Nadstavba nad OpenLayers a ExtJS
• Národní geoportál http://geoportal.gov.cz



Open Street Map -- Data jsou potrava pro GIS

"Software is not a problem. Problem is data"
-- Markus Neteler

• http://openstreetmap.org
• Tvorba a distribuce svobodných geodat
• Dokumentovaný formát
• Každý den tisíce aktualizací
• Zvládnutý systém walking papers
• Data vznikají na základě dat z GPS nebo digitalizací na podkladem (katastrální mapa, letecký
snímek)



Google



Seznam



OpenStreetMap



OpenStreetMap - JSOM



Závěr
• Nebojte se g#, mapy jsou zábava
• INSPIRE je tu pro vás, přes problémy, které přináší
• Open Source GIS je tu pro vás, zdarma, legálně s funkcemi a podporou
• Data jsou tu pro vás, stáhněte, používejte, upravujte, spolupracujte
• Programátoři jsou jenom lidi: dělají chyby, jsou unavení, nestíhají, ale myslí to s vámi dobře
jachym@les-ejk.cz


Fossgis inspire

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Fossgis inspire

Similar to Fossgis inspire (20)

More from Jachym Cepicky

More from Jachym Cepicky (20)

Fossgis inspire