GIS, Geodaten, Geoinformatik - Geodienste

Inspire

nospam@example.com (GIS) — Fri, 12 Dec 2008 12:30:22 +0100

Inspire ist die Abkürzung für "Infrastructure for Spatial Information in the European Community" und stellt den rechtlichen Rahmen für den Aufbau von Geodateninfrastrukturen. Die Richtlinie ist seit Mai 2007 gültig und soll nun in der ganzen EU umgesetzt werden, damit die grenzübergreifende Nutzung von Geodaten in Europa erleichtert wird.

Dazu müssen keine Geodaten neu erfasst werden, es geht nur um die Darstellung der Daten in einer Form, die es ermöglicht, sie für internationale Abfragen verfügbar zu machen. Das beginnt zunächst einmal mit den Geobasisdaten und soll später auf Geofachdaten ausgeweitet werden. Technisch werden dazu XML-Schemata definiert, die über Web Feature Services die Daten im Inspire-spezifischen XML-Format bereitstellen.

Die fachlichen und technische Einzelheiten sind zwar in der Richtlinie selbst nicht geregelt, allerdings gibts es eine für die Mitgliedstaaten rechtlich verbindliche Festlegung durch so genannter Durchführungsbestimmungen. Für unterschiedliche Inspire-Themen (Adressen, Flurstücke, Verkehrsnetze...) werden diese separat erarbeitet und dann von den Mitgliedstaaten wiederum in nationales Recht umgesetzt.

Damit wird im EU-Bereich das gesetzlich vorgeschrieben, was in Deutschland als Geodateninfrastruktur bekannt ist. Begonnen wird dabei mit Luftbildern und ihren Metadaten, um diese über die nationalen Grenzen hinweg nutzbar zu machen. In Zukunft sollen dann auch alphanummerische Informationen wie z.B. statistische Daten zur Bevölkerungsentwicklung in Städten oder Regionen abrufbar sein. Die Veröffentlichung dieser Daten ist sinnvoll um räumliche Vorgänge zu beobachten um entsprechend handeln zu können.

Web Feature Service

nospam@example.com (GIS) — Thu, 24 Jan 2008 18:17:31 +0100

Der Web Feature Service (WFS) erlaubt den Zugriff auf Geodaten innerhalb eines verteilten GIS über Internet-Techniken.

Der WFS arbeitet nur mit Vektordaten geographischer Features in Datenbanken und liefert im Gegensatz zum WMS und WCS keine Rasterdaten.

Dabei gibt es zwei Berechtigungen:
* Mit Basic-WFS ist nur-lesenden Zugriff möglich (über GetCapabilities, DescribeFeatureType und GetFeature).
* Der Transaction-WFS gibt auch schreibenden Zugriff auf die Daten (zusätzlich: Transaction und LockFeature)

Die Operation GetFeature erlaubt hier eine umfangreiche Parameterübergabe um gezielt die gewünschten Daten (Features) vom WFS abzufragen! Daher wird auch oft an dieser Stelle nur eine Parameterübergabe in einem XML-Datenblock über HTTP-POST erwartet statt der sonst ausreichenden HTTP-GET-Methode.

Web Coverage Service

nospam@example.com (GIS) — Thu, 24 Jan 2008 17:26:01 +0100

Der Web Coverage Service (WCS) stellt wie der WMS Rasterdaten bereit. Allerdings liegen hier Geodaten in einem raumbasierten Datenmodell vor, neben bis zu drei Dimensionen kann auch noch eine zeitliche Dimension bereitgestellt werden.

Damit erlaubt das WCS komplexe Anfragen zu digitalen Geländemodellen und Dreiecksvermaschungen. aber auch einfache Luftbilder (genannt Grid Coverage, also die einfachere Form des Rastermodells).

Statt GetMap heißt hier die Operation GetCoverage und stellt hier auch Formate wie GeoTIFF oder DTED (Digitales Geländemodell) und natürlich GML bereit.

GetFeatureInfo

nospam@example.com (GIS) — Thu, 24 Jan 2008 16:05:19 +0100

Nachdem man sich mit GetCapabilities von den Fähigkeiten des WMS überzeugt hat, kann man mit GetMap z. B. eine Rasterkarte in einer passenden Größe anfordern.

Hier fehlen dann aber die Informationen über die Features, die der Anwender z. B. durch anklicken in die Karte haben möchte. Da kommt dann GetFeatureInfo zum Einsatz: Die Klickposition wird an den Server zusammen mit den Optionen für die vorliegende Karte geschickt.

So kann der Server die Koordinaten berechnen die den Benutzer insteressieren, die Features (Geometrien) an der Position bestimmen und dann die angeforderten Layer als XML zurückschicken.

Die Landesvermessung in Niedersachen wirbt sogar mit Mehrwert durch GetFeatureInfo für ihren OGC-konformen WMS.

Kaskadierende WebMapServer

nospam@example.com (GIS) — Wed, 23 Jan 2008 16:20:51 +0100

Kaskadierende WMS verbinden die Inhalte verschiedener einzelner WMS-Dienste zu einem einzelnen Dienst.

Das funktioniert so, dass der kaskadierende WMS wie wie ein Client gegenüber einem weiteren WMS auftritt und Daten abfragt, sobald er danach gefragt wird.

So kann er Daten liefern, die er selbst nicht hat und Mehrwert dadurch generieren indem er Formate und Projektionen zur Verfügung stellt, die von dem anderen WMS nicht bereitsgestellt werden.

Ohne kaskadierende WMS wären Dienste wie OneGeology (ein Gemeinschaftsprodukt von Geowissenschaftlern und Informatikern aus 79 Ländern der Erde) nicht denkbar. Die Karten liegen dabei nicht auf einem zentralen Server, sondern jeder geologische Dienst hält sein eigenes Kartenmaterial vor, das über das OneGeology-Webportal abgerufen wird.

GetCapabilities

nospam@example.com (GIS) — Wed, 23 Jan 2008 15:44:46 +0100

WebMapServer (WMS) haben eine einheitliche URL, die aufgerufen werden muss. Um die WMS-Operation GetCapabilities zu verwenden muss sie als Parameter aufgerufen werden.

Unbedingt übergeben werden müssen der Diensttyp "WMS" und der Request (um den es hier geht) eben "GetCapabilities".

Optional können die angeforderte Version (meist 1.1.1) und die akzeptierten Rückgabeformate (wird in diesem Fall fast immer XML sein) vorgegeben werden.

Als Resultat schickt der WMS formal betrachtet eine XML-Datei zurück, inhaltlich macht sie Angaben zum Dienst an sich (dem Server eben) und seinen Fähigkeiten (den Capabilies um die es geht).

Geodateninfrastruktur

nospam@example.com (GIS) — Wed, 23 Jan 2008 11:03:49 +0100

Eine Geodateninfrastruktur ist ein komplexes Netzwerk zum Austausch von Geodaten als physisches Datennetz, üblicherweise das Internet.

Daran beteiligt sind:
* Geodaten-Produzenten
* Dienstleister im Geo-Bereich
* Nutzer der Geodaten

Die Abkürzung GDI hat nichts mit dem "Graphics Device Interface" von Microsoft Windows zu tun.

Die Umsetzung erfolgt als serviceorientierte Architektur (SOA), bei dem Dienste bereitgestellt werden. die:
* in sich abgeschlossen umd mit veröffentlichte Schnittstellen genutzt werden können
* in einem Netzwerk plattformunabhängig verfügbar sind

Über die Geodateninfrastruktur kann man fachübergreifenden Zugang zu allen verfügbaren Geodaten ermöglichen, die sonst bei verschiedenen Stellen vorliegen.

Beispiel: Die Geodateninfrastruktur der Bundesrepublick Deutschland ist ein gemeinsames Vorhaben von Bund, Ländern und Kommunen
für den Aufbau einer länder- und ressortübergreifenden Geodateninfrastruktur Deutschland (GDI-DE).