Web Map Service (WMS)

Web Map Service (WMS) En veileder for nye brukere av WMS i Norge Digitalt Av Sverre Iversen og Ane Bang-Kittilsen NGU, august 2010

Innholdsfortegnelse 1 Innledning.. 2 2 Termer og definisjoner 2 3 Hva er WMS?. 3 4 OGC Web Services og systemarkitektur 4 5 WMS-operasjoner 5 5.1 GetCapabilities.. 7 5.2 GetMap.. 8 5.3 GetFeatureInfo. 9 6 Anvendelser. 10 6.1 Brønnregistrering. 10 6.2 Kart i PDA. 10 6.3 Arealis Portal.. 11 6.4 GeoViewer Web Client 11 6.5 Tjener.. 12 7 Styled Layer descriptor (SLD).. 12 7.1 Introduksjon 12 7.2 Struktur. 13 7.3 Pseudokodeeksempel. 14 8 SLD WMS-operasjoner.. 14 8.1 GetMap 15 8.2 DescribeLayer. 15 8.3 GetLegendGraphic 15 8.4 GetStyles.. 16 8.5 PutStyles 16 9 Teknikker og eksempler.. 16 9.1 Teknikker for kombinasjon av WMS-tjenester. 16 9.2 Teknikker for å hente tegnforklaringer 17 9.3 Formatering av GetFeatureInfo-responsen 18 10 Oppsummering.. 19 11 Referanser 19 1 Figurliste Figur 2-1 Hierarkisk inndeling av termer ved bruk av karttjenester (klientapplikasjoner) i portaler. 3 Figur 3-1 Sammenstilling av kartlag til ett kartinnsyn. 4 Figur 3-2 WMS-kommunikasjon [6]... 4 Figur 4-1 OGC-arkitektur for Web-tjenester [6].. 5 Figur 4-2 En OWS-tjener kan igjen benytte seg av andre OWS-tjenere... 5 Figur 5-1 Klient-tjener-kommunikasjon ved bruk av WMS 6 Figur 5-2 Hovedstruktur i en GetCapabilities-respons. 8 Figur 5-3 Request-tag'en gir bl a en beskrivelse GetMap-forespørselen og Layer-tag'en gir en beskrivelse av karttema. 8 Figur 6-1 Skjema for innlegging av brønndata med funksjonen "vis på kart"... 10 Figur 6-2 Anvendelse for PDA.. 10 Figur 6-3 ArealisPortal, her med bonitetskart fra NIJOS kombinert med grunndata fra Statens Kartverk... 11 Figur 6-4 Ionics karttjeneste GeoViewer... 11 Figur 7-1 SLD-styrt kartografi. 12 Figur 7-2 SLD-struktur... 13 Figur 9-1 WMS-kart i stort format. 17 Figur 9-2 Alternative teknikker for å hente tegnforklaringer. 18 Figur 9-3 Alternativer ved formatering av GetFeature-responsen.. 18

1 Innledning Bruk av karttjenester vil øke tilgjengelighet, adgang, integrasjon og deling av geografisk informasjon. Grensesnittet som tilbys i Web Map Service (WMS) standarden [1] forenkler etablering av infrastrukturer for geografiske data fra lokalt til globalt nivå. Standardens enkelhet vil lett bringe oss inn i den distribuerte tankegangen, dvs å ta i bruk tjenester og data fra ulike tilbydere i det samme verktøyet. Dette er den første synlige realiseringen av INSPIRE-arbeidet [2]. WMS er en ISO-standard. Open Geospatial Consortium (OGC) [3] har også utarbeidet spesifikasjon for Styled Layer Descriptor (SLD) [4] som gjør oss i stand til å utvide mulighetene i WMS. Innenfor det europeiske standardiseringsarbeidet (CEN) arbeides det med en europeisk profil av standarden. WMS gjør det mulig å kombinere geografisk informasjon sømløst fra ulike kilder i Norge, og dele dette mellom mange brukere og applikasjoner. Web-portaler vil som regel inneholde én eller flere Web-applikasjoner som igjen innholder ulike kartinnsyn, kartlag, karttema og kartobjekt. Dette er nærmere beskrevet nedenfor. 2 Termer og definisjoner Veilederen benytter seg av følgende begreper i tillegg for å kunne sette standarden i en mer praktisk sammenheng: 2 Kartobjekt: En visuell (kartografisk) presentasjon av synlige eller ikke-synlige geografiske fenomener, f.eks henholdsvis bygning og kommune. : Kartobjekter av samme objekttype og klassifikasjon. For eksempel punktobjekter klassifisert som bygning. tilsvarer 'Layer'-begrepet i WMSstandarden. Kartlag: Et eller flere karttema som frembringes i én forespørsel mot en tjenermaskin. Formatet på kartlaget er avhengig av standarden som benyttes. Kartbilde: Kan brukes i forbindelse med et resultat fra en GetMap-forespørsel i WMS-standarden eller et resultat basert på flere forespørsler som tjeneren har slått sammen før leveranse til klienten. Lovlige formater for kartbilder beskrives i standarden [1]. Kartinnsyn: Et eller flere kartlag vist sammen som en ordnet lagpakke. Kartinnsynet er gjerne et brukertilpasset kart basert på en eller flere forespørsler, og hvor kartlagene er avpasset kartografisk til hverandre. Tjeneste: Et grensesnitt på Internett som leverer en respons basert på en forespørsel. Kjedet tjeneste: Tjenester på Internett er ofte kjedet. En tjeneste som tilbys på en klientmaskin benytter seg ofte av undertjenester på en eller flere tjenermaskiner. Tjenermaskinene kan igjen opptre som klienter mot en eller flere tjenere hvis tjenesten er et aggregat av andre tjenester - som igjen kan være kjedet. Karttjeneste: Karttjeneste kan brukes på klient- eller tjenernivå. Dette bør presiseres ved bruk. o Karttjeneste (tjener): En tjeneste på en tjenermaskin som leverer kartlag til klienter, for eksempel en WMS-tjeneste. o Karttjeneste (klient) (Se Figur 2-1) Klientapplikasjon med funksjonalitet og undertjenester (for eksempel WMS-tjenester, søketjenester) som frembringer sammensatt informasjon tilpasset et formål. Graden av funksjonalitet kan være fra ferdigtilpassede visninger av kartinnsyn og egenskapsdata til brukerstyrt visning og redigering av data. De fleste brukere vil forholde seg til bruk av karttjenester i denne konteksten.

Portal: Begrepet er beskrevet i rammeverksdokumentet for Norge digitalt [5] og inneholder for eksempel karttjenester. 3 Figur 2-1 Hierarkisk inndeling av termer ved bruk av karttjenester (klientapplikasjoner) i portaler. 3 Hva er WMS? Internett gir nye muligheter for utveksling av geodata. Vi ønsker mindre bruk av arbeidskopier hos de enkelte brukerne og mer bruk av direkte tilgang til ajourførte data fra datatilbyderen. Dette er mulig vha standardiserte tjenester for geografisk informasjon. Web Map Service (WMS) er den første i rekken av slike tjenester. Man kan også benytte seg av flere slike tjenester samtidig for å dekke mer sammensatte behov. Disse tjenestene er leverandøruavhengige, og kan benyttes i nettlesere uten installasjon av programvare (tynne klienter) eller i tyngre programvare med internettilgang (tykke klienter). WMS-standarden beskriver kommunikasjon mellom en klientapplikasjon og en tjenermaskin. Tjeneren mottar forespørsler fra klienten. Responsen fra tjeneren til klienten er et kartbilde eller et XML-dokument. Kartbildet som returneres tilsvarer et kartlag. Kartlaget er en grafisk representasjon av dataene (for eksempel i png- eller jpeg-format), og ikke de reelle dataene. En WMS-forespørsel kan inneholde et eller flere karttema, geografiske parametere og bildeparametere. Når slike forespørsler sendes til en rekke WMS-tjenere med sammenfallende parametere for geografi og bilde, muliggjør dette sammenstilling av flere kartlag til ett kartinnsyn for brukeren. Bildetransparens kan settes i forespørselen for å se underliggende kartlag.

4 Figur 3-1 Sammenstilling av kartlag til ett kartinnsyn. Dette gjør det mulig å lage et bredt spekter av karttjenester som tilfredsstiller individuelle behov, uten at data må tilrettelegges spesielt for hver løsning (Figur 3-2). Figur 3-2 WMS-kommunikasjon [6]. Fordelene i slike løsninger er udiskutable, men enkelte ulemper bør nevnes: Kartinnsyn bestående av kartlag fra flere tilbydere er en stor kartografisk utfordring å utforme. WMS tilbyr i dag et begrenset antall operasjoner som begrenser funksjonaliteten. En karttjeneste (klientapplikasjon) som benytter mange WMS-tjenester er svært sårbar fordi den er avhengig av høy oppetid hos den enkelte tilbyder. 4 OGC Web Services og systemarkitektur OGC Web Services (OWS) [6] porteføljen inneholder tre hovedtjenester. I tillegg til WMS finnes Web Feature Server (WFS) for vektordata og Web Coverage Server (WCS) for ortofoto og satellittbilder. Vi ser for oss at vi kan blande OWS-tjenester i samme karttjeneste (klientapplikasjon) (Figur 4-1). Kartlagene er frembrakt ved hjelp av ulike standarder (WMS, WFS og WCS) og satt sammen til ett kartinnsyn. Kartinnsynet vil da bestå av kartlag både av raster og vektordata. En karttjeneste (klient) kan benytte OWS-tjenester på en eller flere maskiner samtidig. Der tjenestene er kjedet vil tjenermaskinen opptre som klient (Cascading Server) mot andre tjenermaskiner (Figur 4-2). Fordelene med en kjedet tjeneste er at karttjenester kan forholde seg til færre forespørsler mot tjenemaskinen(e) slik at administrasjonen på klienten holdes på et minimum. En karttjeneste kan i tillegg benytte seg av andre tjenester som ikke er OWS (for eksempel søketjenester).

5 Figur 4-1 OGC-arkitektur for Web-tjenester [6]. Figur 4-2 En OWS-tjener kan igjen benytte seg av andre OWS-tjenere. 5 WMS-operasjoner En WMS-tjener gir oss svar på hvilke kart man kan be om og hvilke operasjoner som er tilgjengelige (se Figur 5-1). En WMS-respons fra tjeneren er et kartbilde eller HTML/XMLdokument. En WMS-klient kan be en WMS-tjener gjøre det overnevnte ved bl.a. å sende forespørsler i URL-form, dvs en internettadresse (f.eks. http://www.avisen.no/sport) slik vi er

vant til å se den samt en rekke parameternavn med verdier (f.eks.?a=11&b=12) lagt til i samme tekststreng. En forespørsel og en påfølgende respons utgjør én operasjon. 6 Eksempel på forespørsel: http://www.ngu.no/wmsconnector/com.esri.wms.esrimap/granadawms?version=1.1.1 &REQUEST=GetMap&SRS=EPSG%3A32633&FORMAT=image/png&TRANSPARENT=TRUE &BGCOLOR=0x23f3f5& STYLES=,&SERVICE=WMS&LAYERS=FjellbronnVannforsyning,FjellKilde &BBOX=-27117.9410381134,6599780.52562416,-14509.4708632882,6608342.79936607 &WIDTH=966&HEIGHT=656 URL-forespørselen består av en URL med parametere: Sti (internettadresse) til tjenesten som i dette eksemplet er: http://www.ngu.no/wmsconnector/com.esri.wms.esrimap/granadawms Spørrestreng med parametere: Spørsmålstegnet i URL'en indikerer etterfølgende spørrestreng med parametere til tjenesten. Parameterlisten består av en rekke "<parameter navn>=<verdi>"-par adskilt med "&". Rekkefølgen på parametrene er vilkårlig. Parameterverdiene skiller på små og store bokstaver, mens parameternavnene ikke gjør det. I URL'en må spesialtegn erstattes med en tilsvarende heksadesimal kode (tall i 16-tallsystemet) for å beskrive tegnet. Mellomrom må f.eks. erstattes med "%20" - tegn nr 20 heksadesimalt (tilsvarer tegn nr 32 i 10-tallsystemet). Figur 5-1 Klient-tjener-kommunikasjon ved bruk av WMS WMS besrkiver tre operasjoner som gir oss: GetCapabilities: Metadata; et xml-dokument med informasjon om hva karttjenesten tilbyr. For eksempel eierinformasjon, tilgjengelige operasjoner, bildeformater, karttema (layers), kartprojeksjoner, kartografiske stiler, målestokksområder, dekningsområder, tegnforklaringer og spørrerestriksjoner. GetMap: Kartbilde (tilsvarer et kartlag) med et eller flere tema. De vanligste bildeformatene er PNG, JPG, GIF og SVG. Den europeiske profilen krever minst formatet png. I forespørselen angis bl.a. karttemaliste, koordinatsystem, geografisk

7 område og bildeformat. Rekkefølgen på karttemaene i listen bestemmer rekkefølgen på visningen, der de som er oppført sist kommer øverst i kartet. GetFeatureInfo: Egenskapsinformasjon for et eller flere tema som HTML/XMLdokument. Denne forespørselen er valgfri i standarden. Siden formen på responsen kan defineres helt fritt fra tjenestetilbyderen, vil det være enklest å la tjenermaskinen styre presentasjonen av responsen. Den europeiske profilen krever minst formatet HTML. 5.1 GetCapabilities Eksempel på forespørsel: http://www.ngu.no/wmsconnector/com.esri.wms.esrimap/granadawms?version=1.1.1 &REQUEST=GetCapabilities&SERVICE=WMS Parametre Beskrivelse Eksempel VERSION=<Request version> WMS-versjon &VERSION=1.1.1 SERVICE=<Service type> Type service &SERVICE=WMS REQUEST=<Request name> GetMap/GetCapabilities/ &REQUEST= GetCapabilities GetFeatureInfo FORMAT=<MIME_type> Format på resultatkart &FORMAT=text/xml UPDATESEQUENCE= Heltall eller tekststreng <string> Parametere i grå tekst er frivillige, resten er obligatoriske. Eksempel på respons: Et XML-dokument i henhold til XML skjema definert i standarden som inneholder metadata om WMS-tjenesten. XML-dokumentet viser hvilke muligheter og begrensninger en har i en GetMap- eller GetFeatureInfo-forespørsel mot tjenesten. Informasjonen er organisert i ulike elementer (forenklet): Service: Generell serviseinformasjon, som navn, tittel, kontaktinformasjon, beskrivelse og restriksjoner. Capability: Angir hvilke forespørsler som er tilgjengelige og mulige responsformater. Inneholder Layer-elementet. Layer: struktur der tema (layer) kan omslutte flere underliggende tema. Dette kan gjøres i flere nivåer der underliggende tema arver enkelte egenskaper til det omsluttende temaet. Man kan på den måten be om tema fra ulike steder i temahierarkiet ved utføring av forespørsler. Layer-elementet kan inneholde følgende elementer (forenklet): o Tittel og navn (obligatorisk) og beskrivelse. o Ett eller flere koordinatsystem (SRS - obligatorisk). o Geografisk avgrensning i desimalgrader (LatLonBoundingBox obligatorisk), og til hvert koordinatsystem (BoundingBox). o Referanse til metadata (MetadataURL). o Målestokksområde (ScaleHint). o Referanse til tegnforklaring (LegendURL). o Null eller flere stiler med navn, tittel og beskrivelse (Style). o Null eller flere layer-elementer (Layer). Siden de fleste elementene ikke er påkrevd, er det svært vanskelig å basere seg generelt på informasjonen i capabilities-dokument i klientapplikasjoner. rekkefølgen er viktig: I de tilfeller Capabilities-responsen benyttes uendret i Web-applikasjoner, er det en forutsetning at karttemarekkefølgen (layer tags) avspeiler den riktige kartografiske opptegningen av kartlaget (for eksempel at punkter tegnes over polygoner). Dette forenkler generisk oppkobling mot WMS-tjenester.

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <!DOCTYPE WMT_MS_Capabilities SYSTEM "http://schemas.opengis.net/wms/1.1.1/wms_ms_capabilities.dtd"> <WMT_MS_Capabilities version="1.1.1"> <Service> </Service> <Capability> <Request> <GetCapabilities> </GetCapabilities> <GetMap> </GetMap> <GetFeatureInfo> </GetFeatureInfo> </Request> <Exception> </Exception> <Layer> <Layer>..</Layer> </Layer> </Capability> </WMT_MS_Capabilities> 8 Figur 5-2 Hovedstruktur i en GetCapabilities-respons. <Capability> <Request> <GetMap> <Format>image/png</Format> <Format>image/jpeg</Format> <DCPType> <HTTP> <Get> <OnlineResource xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="http://www.ngu.no:80/wmsconnector/com.esri.wms.esrimap/granadawms?" xlink:type="simple"/> </Get> </HTTP> </DCPType> </GetMap> <Request> <Layer queryable="1"> <Name>LGN</Name> <Title>LGN</Title> <SRS>EPSG:4326</SRS> <LatLonBoundingBox minx="-0.3614154771" miny="57.1955463033" maxx="38.007672875" maxy="71.0935226076"/> </Layer> <Capability> Figur 5-3 Request-tag'en gir bl a en beskrivelse GetMap-forespørselen og Layer-tag'en gir en beskrivelse av karttema. 5.2 GetMap Eksempel på forespørsel: http://www.ngu.no/wmsconnector/com.esri.wms.esrimap/granadawms?version=1.1.1 &REQUEST=GetMap&SRS=EPSG%3A32633&FORMAT=image/png&TRANSPARENT=TRUE &BGCOLOR=0x23f3f5&STYLES=,&SERVICE=WMS&LAYERS=FjellbronnVannforsyning,FjellKilde &BBOX=-27117.9410381134,6599780.52562416,-14509.4708632882,6608342.79936607 &WIDTH=966&HEIGHT=656&&EXCEPTIONS=application/vnd.ogc.se_inimage Parametere (utvalg) Beskrivelse Eksempel VERSION= WMS-versjon &VERSION=1.3.0 < Request version> REQUEST=<Request name> GetMap -forespørsel &REQUEST=GetMap

LAYERS=<layer_list> Kommaseparert liste over karttema &LAYERS=FjellbronnVannforsy ning,fjellkilde STYLES=<style_list> Hvis tilgjengelig: Liste over stiler som &STYLES= 1 korresponderer med karttemalisten (layers). ("STYLES=" gir default style) SRS=<namespace:identfier> Koordinatsystem som gjelder for boxparameteren. &SRS=EPSG:32633 Klienter og tjenere må ikke støtte alle koordinatsystem. BBOX=<bounding box> Utstrekningsrektangel i SRS-enheter. Det vil komme feilmelding dersom raten mellom height/width ikke &BBOX=280581.05308146186,69 02727.670430477,283107.129745 33665,6911610.535459495 korresponderer med pikslene i BOX. FORMAT=<output_format> Format på resultatkart &FORMAT=image/png WIDTH=<output_width> Bredde i piksler på resultatkart &WIDTH=1014 HEIGHT=<output_height> Høyde i piksler på resultatkart &HEIGHT=611 TRANSPARENT=<boolean> (defalt = false) &TRANSPARENT=true EXEPTIONS= <exception_format> Format på feilmeldinger &EXEPTIONS=application/vnd.ogc.se_inimagel BGCOLOR=<color_value> Hexadesimal RGB fargeverdi &BGCOLOR=#ffffff (default:#ffffff) TIME=<time> Tidsdimensjon &TIME=2000-08-03 ELEVATION=<elevation> Høydedimensjon &ELEVATION=1000 Parametere i grå tekst er frivillige, resten er obligatoriske. Se spesifikasjonen for fullstendig liste og utfyllende forklaring av parametrene. En GetMap-respons returnerer et kartbilde i angitt format. 9 5.3 GetFeatureInfo Eksempel på forespørsel: http://www.ngu.no/wmsconnector/com.esri.wms.esrimap/granadawms?version=1.1.1 &REQUEST=GetFeatureInfo&STYLES=&SRS=EPSG%3A32633&FORMAT=image/png &TRANSPARENT=TRUE&BGCOLOR=0x23f3f5&LAYERS=FjellbronnVannforsyning,FjellKilde &QUERY_LAYERS=FjellbronnVannforsyning,FjellKilde& INFO_FORMAT=text/xml &BBOX=275143,6903827,283213,6909444&WIDTH=566&HEIGHT=394&X=183&Y=126 &FEATURE_COUNT=10&TRANSPARENT=TRUE&BGCOLOR=0x23f3f5& Parametere (utvalg) Beskrivelse Eksempel VERSION= WMS-versjon &VERSION=1.3.0 < Request version> REQUEST= GetFeatureInfo-forespørsel &REQUEST=GetFeatureInfo <Request name> QUERY_LAYERS= <Layer_list> Kommaseparert liste over karttema &QUERY_LAYERS=FjellbronnVan nforsyning,fjellkilde INFO_FORMAT= Format på responsdokument &INFO_FORMAT=text/html <output_format> X=<pixel_column> X-koordinat i piksler for museklikk i &X=183 bildekoordinater. Y=<pixel_row> X-koordinat i piksler for museklikk i &Y=126 bildekoordinater. FEATURE_COUNT= Maksimalt antall objekter som det skal &FEATURE_COUNT=10 <number> returneres info om. EXEPTIONS= <exception_format> Format på feilmeldinger &EXEPTIONS=application/vnd.og c.se_xml Inneholder i tillegg de obligatoriske GetMap-parameterene Parametere i grå tekst er frivillige, resten er obligatoriske. Siden responsen har fritt format, er det enklest å la tjenermaskinen styre presentasjonen av responsen dvs å be om html-format i forespørselen. 1 Kan også skrive "STYLES=,,," for default style, men det kan gi feil dersom antall komma ikke korresponderer med antall layer-1.

6 Anvendelser 10 6.1 Brønnregistrering WMS integrert i en applikasjon for registrering av brønndata i databasen. Integrasjonen av WMS muliggjør en visuell sjekk av om brønnposisjonen som legges inn er adekvat. Figur 6-1 Skjema for innlegging av brønndata med funksjonen "vis på kart". 6.2 Kart i PDA En enkel PDA-løsning demonstrerer muligheten for bruk av WMS i PDA-løsning. Denne applikasjonen har enkel funksjonalitet for navigasjon og kan startes fra en GPS-koordinat. Figur 6-2 Anvendelse for PDA.

11 6.3 Arealis Portal Arealis Portal ble utviklet i samarbeidsprosjektet med samme navn, som var forløperne til GeoPortal. Her kan en se 36 ulike kartlag fra 8 datatilbydere. Det er ferdig definert 32 ulike kartbilder. Karttjenesten er SLD-kompatibel. Kartlagene ligger her som transparente lag over hverandre. Karttjenesten (klient) finnes på http://www.ngu.no/kart/arealis. Figur 6-3 ArealisPortal, her med bonitetskart fra NIJOS kombinert med grunndata fra Statens Kartverk. 6.4 GeoViewer Web Client Her kombineres WMS, WFS, WCS/CPS, CS-W (Catalog), OGC Map Contexts, stedsnavnsøk, annotatering, metadata and koordinattransformasjon i samme tjeneste. Demo: http://demo.ionicsoft.com/geoviewer/ Figur 6-4 Ionics karttjeneste GeoViewer.

12 6.5 Tjener Mange aktører tilbyr programvarearkitektur for WMS, både kommersielle løsninger og Open-Source. Et søk på Internett viser at stadig flere kommer på banen. Av eksempler på tjenere i Norge er ESRIs ArcIMS, Intergraphs GeoMedia WebMap, Ionic og MapServer (Univ. of Minnesota). Det vises til egne kokebøker på OGC og/eller de respektives hjemmesider. Generelt består arkitekturen hos tjeneren av følgende: En database. En karttjener med grensesnitt for WMS. En webserver. 7 Styled Layer descriptor (SLD) 7.1 Introduksjon Styled Layer descriptor (SLD) er en OGC-spesifikasjon og representerer en utvidelse av WMS-standarden. SLD gjør det mulig å definere kartografi (stil) og utvalgsregler i WMSforespørsler og inneholder mekanismer for tegnforklaringer og symboladministrasjon (Figur 7-1). Spesifikasjonen er så generell at implementering til en viss grad er leverandøravhengig. SLD er XML-basert. Figur 7-1 SLD-styrt kartografi.

7.2 Struktur Beskrivelse av SLD-strukturen er noe forenklet. For full beskrivelse av SLD gå til [4]. 13 Figur 7-2 SLD-struktur. Layer (NamedLayer/UserLayer): 'Layer'-elementet representerer et karttema eller temagruppe. Det finnes to typer layer: NamedLayer: Benyttes for å referere til et allerede definert WMS-'layer' beskrevet i en capabilities-respons fra en WMS-tjeneste. Elementet er mest vanlig å bruke. UserLayer: Benyttes for å referere til et brukerdefinert WMS-'layer' som på forhånd ikke er definert. 'Layer'-elementet inneholder 'style'-elementer. Style (NamedStyle/UserStyle): 'Style'-elementet representer en stil til 'layer' definert over. Det finnes to typer stiler: NamedStyle: Benyttes for å referere til en forhåndsdefinert stil beskrevet i en capabilities-respons fra en WMS-tjeneste. UserStyle: Benyttes for å referere til et brukerdefinert stil som på forhånd ikke er definert. 'Style'-elementet inneholder 'featuretypestyle'-elementer. FeatureTypeStyle: 'FeatureTypeStyle'-elementet (objekttypestil) representrer en stil for en bestemt objekttype, for eksempel punktobjekter. 'featuretypestyle'-elementet inneholder 'rule'- elementer. Rule: 'Rule'-elementet (regel) inneholder et objektutvalg og et eller flere presentasjoner av dette utvalget. 'Rule'-elementet inneholder elementet 'filter' og 'Symbolizer'-elementer. 'Symbolizer'-elementene må være av samme type (for eksempel. PointSymbolizer). Filter: 'Filter'-elementet (utvalg) inneholder en spørring.

14 Symbolizer (Point-/Line-/ Polygon-/Text-/RasterSymbolizer): 'Symbolizer'-elementet (symbol) inneholder en kartografisk presentasjon av et objektutvalg for en objekttype (for eksempel punktobjekter). Det er i dette elementet mesteparten av SLD-koden ligger. Det finnes 5 typer av elementet: PointSymbolizer, LineSymbolizer, PolygonSymbolizer, TextSymbolizer og RasterSymbolizer. 7.3 Pseudokodeeksempel Verd å merke seg med SLD-kode: Volumiøst: For eksempel 3½ ganger større enn AXL (ArcIMS). Avhengig av et XML-verktøy for sikker redigering (for eksempel XMLSpy). Et SLD-verktøy fra leverandørene savnes. <sld:styledlayerdescriptor > <sld:namedlayer> <sld:name>grus og pukk: verdivurdering</sld:name> <sld:userstyle> <sld:name>gp_verdi</sld:name> <sld:featuretypestyle> <sld:rule> <ogc:filter> </ogc:filter> <sld:polygonsymbolizer> </sld:polygonsymbolizer> </sld:rule> <sld:rule> <sld:rule> </sld:featuretypestyle> <sld:featuretypestyle> </sld:featuretypestyle> </sld:userstyle> <sld:userstyle> </sld:userstyle> </sld:namedlayer> <sld:namedlayer> </sld:namedlayer> </sld:styledlayerdescriptor> Eksemplet er forkortet på steder merket " ". Gå til "http://sld.geonorge.no/styles/kartdata2/n50-bilveg_eksempel.sld" for å se et fullstendig eksempel. 8 SLD WMS-operasjoner SLD WMS tilbyr én utvidet og fire nye operasjoner (valgfrie) som gir oss: GetMap: Kartlag med brukerstyrt symbolisering vha en referanse til et eksternt SLDdokument. DescribeLayer: XML-document som beskriver angitte karttema (layers). For å kunne lage brukerdefinerte stiler for et karttema, trenger man informasjon om objekttypen. Slik informasjon er ikke tilgjengelig i Capabilities-responsen.

15 GetLegendGraphic: Tegnforklaringssymbol for et tema. Stil og utvalgsregel må også angis hvis det finnes flere for samme tema. Bildeformat og størrelse kan også angis. GetStyles: SLD-dokument (XML) som beskriver stiler for angitte karttema (layers). Nyttig og enklere å ta utgangspunkt i eksisterende SLD-stiler ved tilpasning av nye. PutStyles: Lagrer brukerdefinerte stiler inn i WMS-tjenesten. Stilene blir tilgjengelige i GetMap-forespørselen som navngitte stiler uten å måtte spesifisere et ekstern referanse til et SLD-dokument. Bruk av SLD WMS er fremdeles beskjedent, og alle leverandører tilbyr ikke dette ennå. 8.1 GetMap Eksempel på forespørsel: http://wms.geonorge.no/skwms1/wms.kartdata2?version=1.3.0&service=wms &REQUEST=GetMap&SRS=EPSG:32633&BBOX=570358.46,7579502.55,574042.39,7581983.89 &LAYERS=N50Bilveg&STYLES=&WIDTH=1596&HEIGHT=1075&FORMAT=image/png &BGCOLOR=0xFFFFFF&TRANSPARENT=FALSE &SLD=http://sld.geonorge.no/styles/kartdata2/N50-bilveg_eksempel.sld Parametere (kun tillegg) Beskrivelse Eksempel SLD=<SLD URL> URL-adresse til SLDdokument med brukerdefinerte stiler. Inneholder i tillegg de obligatoriske GetMap-parameterene Frivillige parametere er enten utelatt eller vist i grått, resten er obligatoriske. &SLD=http://sld.geonorge.no/styles/kartdata2/ N50-bilveg_eksempel.sld 8.2 DescribeLayer Eksempel på forespørsel: http://wms.geonorge.no/skwms1/wms.kartdata2?version=1.3.0&request=describelayer &LAYERS=N5000Hoydelag,N50Bilveg&SERVICE=WMS Parametere Beskrivelse Eksempel VERSION=< Request version> WMS-versjon &VERSION=1.3.0 REQUEST=<Request name> Describelayer-forespørsel &REQUEST=DescribeLayer SERVICE=<Service type> Type service &SERVICE=WMS LAYERS=<layer_list> Kommaseparert liste over &LAYERS=N5000Hoydelag,N50Bilveg karttema Frivillige parametere er enten utelatt eller vist i grått, resten er obligatoriske. 8.3 GetLegendGraphic Eksempel på forespørsel: http://wms.geonorge.no/skwms1/wms.kartdata2?version=1.3.0&service=wms &REQUEST=GetLegendGraphic&RULE=Kommunalveg&LAYER=N50Bilveg&format=image/png &SLD=http://sld.geonorge.no/styles/kartdata2/N50-bilveg_eksempel.sld Parametere(utvalg) Beskrivelse Eksempel VERSION=< Request version> WMS-versjon &VERSION=1.3.0& REQUEST=<Request name> GetLegendGraphicforespørsel &REQUEST=GetLegendGraphic LAYER=<layer> Navn på karttema &LAYER=N50Bilveg FORMAT=<output format> Bildeformat på symbol &FORMAT=image/png STYLE=<style> Navn på stil &STYLE=GP_verdi RULE=<rule> Navn på regel &RULE= Kommunalveg SLD=<SLD URL> URL-adresse til SLDdokument &SLD=http://sld.geonorge.no/styles/kartdata2/ N50-bilveg_eksempel.sld WIDTH=<width> Bredde på utbilde &WIDTH=16 HEIGHT=<height> Høyde på utbilde &HEIGHT=16 Frivillige parametere er enten utelatt eller vist i grått, resten er obligatoriske.

Når et angitt tema har flere regler og RULE-parameteren utelates i forespørselen, vil alle symbolene (klassene) for temaet returneres. 16 8.4 GetStyles Eksempel på forespørsel: http://www.ngu.no/wmsconnector/com.esri.wsit.wmsservlet/grus_pukk_2?version=1.1.1 &REQUEST=GetStyles&LAYERS=Grus%20og%20pukk:%20verdivurdering& Parametere (utvalg) Beskrivelse Eksempel VERSION=< Request version> WMS-versjon VERSION=1.3.0& REQUEST=<Request name> GetStyles-forespørsel REQUEST=GetStyles& LAYERS=<layer_list> Kommaseparert liste over karttema &LAYERS=Grus%20og%20pukk:%20verdivur dering Frivillige parametere er enten utelatt eller vist i grått, resten er obligatoriske. Eksempelet viser riktig syntaks, men url-adressen er fiktiv. 8.5 PutStyles Eksempel på forespørsel: http://www.ngu.no/wmsconnector/com.esri.wsit.wmsservlet/grus_pukk_2?version=1.1.1 &REQUEST=PutStyles&MODE=InsertAndReplace&SLD=http://iversen-s.ngu.no/sld/GP_styles.xml Parametere Beskrivelse Eksempel VERSION=< Request version> WMS-versjon VERSION=1.3.0& REQUEST=<Request name> PutStyles-forespørsel REQUEST=PutStyles& SLD=<SLD URL> URL-adresse til SLDdokument SLD=http://www.ngu.no/kart/capabilities/wms/ arcims1.ngu.no- 5300/grus_pukk_2/GP_styles.xml& MODE=<Mode name> Overskrivningsmodus MODE=InsertAndReplace Frivillige parametere er enten utelatt eller vist i grått, resten er obligatoriske. Eksempelet viser riktig syntaks, men url-adressen er fiktiv. 9 Teknikker og eksempler 9.1 Teknikker for kombinasjon av WMS-tjenester Delvis transparente effekter i kombinerte bilder kan utføres på tjenermaskinen ved å fysisk kombinere bildene til ett enkelt bilde før det sendes tilbake til klienten, eller på klienten ved å pakke bildene inn i SVG-formatet. Delvis transparente effekter skal brukes med varsomhet, siden variasjon i fargetone for ett tema kan gi vanskeligheter med å korrespondere med en tilhørende tegnforklaring pga underliggende objekter. Produksjon av WMS-kart i stort format kan være nyttig for flere anvendelser, som trykte kart eller kartinformasjon i verktøy som ikke er koblet til Internett (f.eks. håndholdte enheter). Vanligvis vil WMS-tjenere ha en begrensning i bildestørrelsen for GetMap-responsen. For å muliggjøre store formater må den opprinnelige forespørselen deles opp i flere og mindre forespørsler som til sammen utgjør hele området. Alle de mindre forespørslene må representere kongruente og like store ruter for å sørge for perfekte skjøter mellom dem. Denne teknikken krever et anselig antall forespørsler, som krever sekvensiell håndtering for å unngå tjenerkrasj hos tilbyderen. Kvaliteten på slike kart kan i mange tilfeller være begrenset, men kan allikevel være tilstrekkelig for et bredt spekter av bruk.

17 Figur 9-1 WMS-kart i stort format. Kartdekorasjon som nordpil, målestokkstav, rutenett etc. kan være en verktøyavhengig implementasjon, men den kan også lages som en felles dekorasjonstjeneste. Slike tjenester er anvendelig både for nasjonale og overnasjonale applikasjoner når flere tilbydere er inne i bildet. Dette vil minimalisere implementasjon og framtvinge et standardisert utseende. 9.2 Teknikker for å hente tegnforklaringer I en WMS-tjenestes metadata (getcapabilities-responsen) kan det finnes referanse til en tegnforklaring (LegendURL) for hvert enkelt karttema (WMS-layer). Dette kan være hensiktsmessig så lenge kartografien er statisk. Når en tegnforklaring kombineres med en annen tegnforklaring fra en annen tilbyder i et kombinert kart, er man ikke lenger sikret et ensartet og pent resultat (Figur 9-2, alternativ 1). I mange tilfeller vil det samme karttemaet forandre karakter i ulike målestokker og følgelig også i tegnforklaringen. Hvis dette er tilfelle, må de ulike tegnforklaringene fremskaffes vha WMS SLD GetLegendGraphicforespørsler (Figur 9-2, alternativ 2) eller vha flere predefinerte tegnforklaringer kjent av applikasjonen (Figur 9-2, alternativ 3). GetLegendGraphic-forespørseler kan brukes for å lage generiske tegnforklaringer, men kan føre til en anselig mengde prosessering når antall karttemaer er mange. Kombinasjon av kartografi fra ulike tilbydere i tegnforklaringer er ikke alltid like tilfredstillende for individuelle GetLegendGraphic-forespørsler. Et alternativ eksisterer for mer ikke-generiske applikasjoner og når minimale endringer i utseende av dataene er ventet. Sammensatte tegnforklaringer for hvert enkelt målestokksområde kan utarbeides, som kombinerer utvalgt kartografi fra alle tilbyderne. Tegnforklaringene kan på denne måten bli mer delikate og skreddersydde for ulike kartinnsyn.

Alternativ 2 Alternativ 3 Alternativ 1 Alternativ 1 Alternativ 2 TEGN- FORKLARING LegendURL LegendURL LegendURL LegendURL WMS 1 WMS n Server Applikasjonspesifikk URL 18 TEGN- FORKLARING GetLegend Graphic GetLegend Graphic GetLegend Graphic GetLegend Graphic SLD WMS 1 SLD WMS n TEGN- FORKLARING Figur 9-2 Alternative teknikker for å hente tegnforklaringer. 9.3 Formatering av GetFeatureInfo-responsen Siden formen på denne responsen kan defineres helt fritt fra tjenestetilbyderen, kan strukturen og innholdet til en viss grad være ukjent. Mottakeren av responsen kan bare formatere denne hvis strukturen er kjent. Hvis dette er tilfelle, så er det mulig å omformatere og integrere responser fra en eller flere tjenere inn i ett enkelt dokument (Figur 9-3, alternativ 1). Omformatering vha av XSL kan være en standardisert måte å gjøre det på. Hvis slik informasjon ikke finnes, kan responsene bli servert i ferdige formaterte dokumenter fra hver enkelt tilbyder (Figur 9-3, alternativ 2). WMS GetFeatureInfo forspørsel 1 APPLIKASJON BRUKER Web Map Server 1 XML GetFeatureInfo respons 1 Mottaksapplikasjon XSL HTML GetFeatureInfo respons (integrert) Integrert dokument GetFeatureInfo forespørsel n XML GetFeatureInfo respons n HTML GetFeatureInfo respons 1 Dokument 1 Web Map Server n HTML GetFeatureInfo respons n Dokument n Figur 9-3 Alternativer ved formatering av GetFeature-responsen.

10 Oppsummering WMS-standarden vil for vanlige brukere ikke være nødvendig å sette seg inn i der man benytter verktøy som skjuler mekanismene. Selv i generiske verktøy vil ikke dette alltid være nødvendig. WMS antas å dekke over 90% av all bruk hvis man tar med at WMS-tjeneren kan benytte seg av kjedede tjenester for å få utført kompliserte operasjoner. "Gårdskart på nett" [7] er et utmerket eksempel på dette. Det er derimot viktig å sette seg inn i standarden og dens fordeler og ulemper når man skal utvikle eller få utviklet et system basert på WMS. Tilgang til selve dataene får man ikke på klientsiden, og dataene kan ha en mer kompleks karakter i databasen enn slik de presenteres i kartet. Redigering av vektordataene er følgelig ikke mulig, men redigering av egenskapsdata og innlegging av enkel geometri kan muliggjøres vha påbygninger i applikasjonen. Videre lesing? Se [8] og [9]. 19 11 Referanser [1] ISO 19128 Geographic information Web Map server interface. URL: http://www.isotc211.org [2] INSPIRE - INfrastructure for SPatial InfoRmation in Europe. URL: http://inspire.jrc.it/ [3] OGC - Open Geospatial Consortium: URL: http://www.opengeospatial.org [4] OGC Styled Layer Descriptor Implementation Specification: URL: http://www.opengeospatial.org/standards/sld [5] Norge digitalt Rammeverksdokument. URL: http://www.norgedigitalt.no/ [6] OGC WMS Cookbook URL: http://www.opengeospatial.org/resource/cookbooks [7] Gårdskart på nett. URL: http://www.skogoglandskap.no/ [8] Guide to Making Your Data Products WMS-Compliant: A Tutorial for Data Providers By Rob Raskin, Ocean ESIP, Jet Propulsion Lab. URL: http://oceanesip.jpl.nasa.gov/esipde/guide.html [9] University of Minnesota's MapServer group has put together a WMS HOWTO. Url: http://mapserver.gis.umn.edu/docs/howto/wms_server