Abstract
          The WWW applications for GIS are appreciated. The main form of attribute data publishing (a dynamic link to relational database) as well as publishing of graphical part of spatial data are reviewed. Principles of IDC and Autodesk MapGuide are described more detailed. The information system of Geological Pavilion is characterized from the GIS model point of view. The way of using of WWW technology is described and the first experiences are mentioned.

Abstrakt
          Autor obecně hodnotí význam WWW aplikací pro GIS, dotýká se možností publikace dat z atributové složky prostorových dat (dynamické napojení relačních databází) i grafické složky prostorových dat. Podrobněji jsou popsány principy řešení IDC a Autodesk MapGuide. Informační systém Geologického pavilonu je charakterizován z hlediska budování GIS. Je deklarován způsob nasazení WWW technologií a jsou uvedeny první praktické zkušenosti s jejich nasazením.

          Prostředí WWW je z mnoha hledisek ideální pro vytváření koncových aplikací pro uživatele. K nejdůležitějším patří nízká cena koncové aplikace, licenční volnost v počtu nasazení klientů, jednoduchost řešení, standardizace výstupů. Standardizací výstupů je přitom myšleno zajištění jednotného prostředí a postupů při realizaci výstupů z různých částí informačního systému (k nejčastějším patří tvorba adresářů, telefonních seznamů apod.), jednotnost publikace dokumentů a zpráv.
          Pro GIS představuje WWW prostředí zajímavou možnost řešení koncové aplikace. Zajímáme se při tom o publikaci grafické prezentace prostorových dat i o zpřístupnění popisné (atributové) části prostorových dat. Řada uživatelů využívá z GIS právě jen koncové funkce typu - ukaž mi pozici a okolí hledaného geoprvku, ukaž mi zvolené místo, zobraz mi atributy (např. identifikaci) zobrazeného objektu. V takových situacích může být použití webovské aplikace významně efektivnějším ve srovnání s používáním klasických klientských "prohlížeček". Pokud je na straně klienta vyžadována větší inteligence (tj. lepší funkční výbava), nemusí již být webovské řešení optimální - u některých systémů nejsou zatím k dispozici příslušné analytické funkce pro použití ve WWW prostředí, což by znamenalo nutnost jejich programování; jindy může být kritická odezva systému díky pomalému průběhu analýzy nebo pro zátěž sítě.
          V případě Informačního systému Geologického pavilonu (dále jen ISGP) nejsou předpokládány koncové aplikace vybavené náročnějšími analytickými nástroji. Pro 1.etapu řešení bude vyhovovat vizualizace situace, identifikace zobrazených objektů a nalezení a zobrazení hledaných objektů. Proto by mělo být vytvoření koncové WWW aplikace efektivní.
          ISGP představuje nově vznikající systém sloužící pro potřeby výuky a vzdělávání v oboru geologických věd a současně pro potřeby evidence a správy sbírek GP. Jeho jádrem je relační databáze, v pilotní etapě realizovaná v prostředí MS Access, v koncovém řešení pak bude využito produktů MS SQL Server nebo Oracle na platformě Windows NT. V pilotní etapě byla vytvořena část databáze zaměřená na popis lokalit z hlediska umístění, geologického a ložiskového popisu, a rovněž část databáze zaměřená na evidenci exponátů. Důležitou součástí je i příprava systému tématických oborových databází ve smyslu rozšířených kódovníků (např. mineralogie, regionálně geologické jednotky, litostratigrafické jednotky).
          Řada popisovaných objektů má prostorový charakter a je u nich - i z hlediska funkce systému - významná jejich grafická prezentace a řešení prostorových vztahů. Zvlášť je to důležité u objektu lokalita, který představuje zobecnění lokalit v nejširším slova smyslu ve vztahu k měřítku pozorování (za lokalitu jsou považovány nejenom základní sídelní jednotky, ale také okresy, region, stát nebo celý světadíl - systém dovoluje mezi nimi definovat vztahy nadřazenosti a tím umožňuje dotazy zahrnující celé větve lokalit). Vedle relační databáze byl proto budován i GIS, který umožňuje propojit jednotlivé objekty s jejich grafickou reprezentací a implementovat v systému prostorové analýzy. K realizaci byl zvolen klasický vrstvový model GIS.
          Celý model se skládá ze 3 částí podle použitého souřadnicového systému a de facto i měřítka pozorování:
1. "Svět" se zeměpisnými souřadnicemi,
2. "Česká republika" s JTSK,
3. "Geologický pavilon" s lokálním (geometrickým) souřadnicovým systémem.

          Přitom i světová část bude obsahovat významné objekty z ČR z důvodu kontinuity modelu. Obě první části budou obsahovat následující vrstvy:
1) lokality
          - všechny v bodové reprezentaci, povinným atributem je označení, co vlastně bod reprezentuje (těžiště objektu, ústí objektu, bod vhodný pro umístění popisu...),
          - některé v liniové reprezentaci (obvody větších objektů),
2) topografická situace,
3) geologická situace (regionálně geologické jednotky, v ČR litologické jednotky, vývoj v čase apod.).

          Jako zdroje dat bylo využito v 1.etapě dat z GIS Geofondu ČR, digitální geologické mapy vzniklé vektorizací Geologické mapy ČR 1:500000 (Picodas, ČGÚ), digitální metalogenetické mapy (rovněž vzniklé digitalizací analogové předlohy měřítka 1:500000, stejní autoři) a jako topografického podkladu bylo využito dílo ArcČR500 (ArcData Praha). K lokalizaci světových ložisek bylo využito databáze MAS/MILS z USBM, která obsahuje i zeměpisné souřadnice jednotlivých objektů. Z těchto souřadnic byly v prostředí MapInfo vygenerovány bodové objekty s příslušnými atributy. Současně byla pokusně prováděna digitalizace světových uhelných pánví ze specializované publikace Petroconsult.
          Pro GP byla provedena digitalizace schémat uspořádání skříní, vitrín a základních objektů (např. schodiště) po jednotlivých podlažích budovy GP.
          Uvedená data byla využita v lokálních aplikacích vybudovaných v prostředí MS Access s využitím ActiveX prvků MapObjects firmy ESRI (viz referát J. Růžičky). Tyto aplikace umožňují editaci databázové části i analýzy s využitím grafické složky prostorových dat, předpokládají však určitou úroveň seznámení se s ovládáním a filosofií takové aplikace. Řadové studenty či návštěvníky není možné školit pro práci s takovou aplikací a proto se přistoupilo k vytvoření koncové aplikace pro tyto tzv. "naivní" uživatele v prostředí WWW.
          Koncová aplikace musí minimálně zajistit výpis dat uložených v databázi, resp. atributů geoprvků, a současně musí minimálně umožňovat grafickou reprezentaci geoprvků. Za vhodné rozšíření je považováno zajištění dotazování v databázi na základě připravených formulářů, zajišťujících běžné očekávané dotazy. GIS funkce aplikace by bylo vhodné rozšířit o vyhledávání a vyznačení objektů jako výsledek dotazu v databázi, identifikaci geoprvků a zobrazení jejich atributů z databáze, výběr geoprvků prostorovým dotazem - např. interaktivně zadávaným kruhem, obdélníkem nebo polygonem, výběr geoprvků překrývajících jiný geoprvek nebo sousedící s jiným geoprvkem, výběr bodových nebo liniových geoprvků uvnitř podložního geoprvku (např. výběr lokalit na území určité geologické jednotky).
          Připravované řešení využívá dynamického napojení na databázi "mapových" stránek z GIS.

A. Dynamické napojení na databázi
          Pro zajištění dynamického napojení na databázi se nabízí celá řada technologických řešení většinou finančně nenáročných s různým stupněm obtížnosti z hlediska přípravy aplikace a zajištění výsledného efektu. V pilotní etapě řešení projektu ISGP byly studovány některá řešení - programy s využitím Common Gateway Interface (CGI), Internet Database Connector (IDC), Active Server Pages (ASP), WinFrame (firma CITRIX) resp. Hydra (Microsoft + CITRIX), LiveWire (firmy Netscape), využití jazyka Java, JavaScript a VBscript. K základní výbavě aplikace patří využívání připravených výběrových dotazů nebo parametrických dotazů v databázi. U parametrických je možné výběrem ze seznamu na zadávací WWW stránce stanovit kritéria, předávané jako parametry do dotazu. Bez parametrů je možné dosáhnout jednoduchých výstupů typu adresář, telefonní seznam, přehled používaných kódů, jejichž základní výhodou je dynamická tvorba a tedy zobrazení aktuálního stavu. Parametrické dotazy mají mnohem širší využití, protože dovolují připravit na základě požadavku uživatele stručnější a cílenější odpověď. Pro vyzkoušení obou byla zvolena zřejmě nejjednodušší metoda - IDC.
          Metoda IDC je použitelná v prostředí Internet Information Server (Microsoft). Na serveru je v příslušném adresáři umístěn soubor s příponou IDC, který obsahuje název datového zdroje ODBC na serveru, jméno a eventuelně heslo uživatele pro přístup do databáze, název souboru se šablonou pro výstup dat a zápis dotazu ve tvaru blízkém jazyku SQL. Pokud je soubor IDC otevřen ve webovském prohlížeči, dochází k připojení k datovému zdroji přes ODBC, (k deklaraci datového zdroje se používají běžné ovladače ODBC), je proveden dotaz zapsaný v souboru IDC (v případě parametrického dotazu jsou do něho předány parametry z dotazovací stránky) a výsledek je formátován do HTML a zobrazen podle šablony uložené v souboru s příponou HTX. Soubor HTX je podobný běžnému souboru HTML, ale obsahuje navíc některé konstruktory, např. if-then-else, které se provádějí na serveru s pomocí dynamické knihovny HTTPODBC.DLL a umožňují změnit podobu výsledné HTML stránky.
          Pozitivní je možnost snadné a rychlé přípravy, nedostatky řešení jsou vedle vazby na IIS v problémech s velkými počty záznamů v databázi (což ale je problém obecnějšího charakteru) a pak v nemožnosti realizovat některé komplexnější dotazy - např. potřebný sjednocovací dotaz (použití klauzule UNION) se nepodařilo v IDC realizovat.
          Jinou alternativou je použití metody ASP, vyvinutou firmou Microsoft. Metoda ASP však není vázaná pouze na Internet Information Server; pomocí nadstavby Chili!ASP může spolupracovat i s jiným webovskými servery (Netscape, Lotus, O'Reilly a některé UNIXové). ASP umožňuje využívat JavaScript a Vbscript.

B. WWW stránky generované z GIS
          Dostupná řešení pro publikaci grafické části dat můžeme rozdělit do 2 základních skupin:
          - využití programových řešení firem specializovaných na GIS,
          - aplikace vytvářené samostatně s pomocí CGI skriptů, jazyka JAVA nebo skriptovacích jazyků.
          První řešení bývají zpravidla cenově náročná, zato dovolující přímočarou práci s běžnými datovými formáty pro GIS. Jednodušší aplikace lze vytvářet poměrně rychle a snadno. Druhá řešení jsou cenově velmi výhodná, ale pracná a zpravidla postrádají náročnější analytické funkce GIS. Zvlášť by bylo možné vyčlenit některé nabízené sharewarové systémy na Internetu, které jsou již připraveny pro publikaci (např. JSWeb/Jshape, MAGMA/LAVA).
          Jiné možné dělení je podle charakteru dat přenášených k uživateli - řešení s rastrovým výstupem a vektorovým výstupem. Rastrový výstup je korektnější z hlediska syntaxe HTML, nevyžaduje žádné nadstavby na straně prohlížeče, nabízí principielně spolehlivější ochranu primárních dat před zneužitím; na druhou stranu je veškerá zátěž na straně serveru a síť je zatěžována přenosem i po komprimaci objemných rastrových dat. Řešení s vektorovým výstupem přináší výhody v menším objemu přenášených dat a hlavně v možnosti zajištění části práce na straně klienta (zvětšování/zmenšování, posun, změna barev apod.). Záporem je naopak nutnost instalace nadstavby (plug-in nebo ActiveX komponent) do prohlížeče a potenciální možnost zneužití stažených dat ve vektorovém formátu.
          Pro ISGP bylo provedeno posouzení možností, výhod a nevýhod jednotlivých řešení a k realizaci bylo použito systému Autodesk MapGuide, původně ve verzi 2.5, nyní ve verzi 3.0. Zásadním důvodem pro tuto volbu byla relativní snadnost řešení a především výhodná cenová a licenční politika vůči škole. Přitom základní nabídka nástrojů a široká paleta podporovaných formátů (byť přes import) plně vyhovovala zamýšlenému použití.
          MapGuide přebírá z GIS dat do reprezentace grafickou část dat a pak klíčový atribut, atribut s názvem objektu a atribut s URL adresou, na kterou je daný grafický objekt napojen. Vedle klasických textových dokumentů nebo obrázků lze připojit i jiné mapy (detail oblasti apod.). Přes hodnotu klíče se napojuje na externí databáze - ke komunikaci se používá standardní ODBC. K přenosu obrazových dat pro WWW klienta se používá vektorového formátu MWF. Geografická data musí být uložena ve formátu SDF, do kterého lze importovat z formátů ArcView SHP, MapInfo MIF/MID, AutoCAD DWG a dalších. K importu slouží příslušné konverzní prográmky, ale jako výhodnější se jeví uložení dat do formátu SDF v prostředí AutoCAD Map.
          MapGuide se skládá ze 3 základních částí - Server, Autor a Prohlížeč.
          MapGuide Server má roli mapového serveru, tj. posílá mapy jako výsledek požadavku od Prohlížeče. Pracuje na Windows NT. Dovoluje vícenásobný přístup ke geografickým datům a rovněž k relačním databázím přes ODBC. Je možné provádět konfiguraci Serveru, nastavovat tvorbu přihlašovacích souborů, cesty k datovým zdrojům, spolupráci s WWW serverem (ke komunikaci se používá protokolu NSAPI/ISAPI).
          "Autor" je program určený k vytváření, editování a elektronické publikaci map. Dovoluje nastavovat vlastnosti zobrazených map a úroveň interakce s mapou (např. definici změny zobrazení vrstev podle aktuálního měřítka, úpravu symbolů, automatické popisy, linkování objektů na URL a nastavování přístupových práv).
          "Prohlížeč" je určen ve formě plug-in nebo ActiveX pro WWW prohlížeče. Vytváří požadavky, zobrazuje mapy a informace přenášené z MapGuide Serveru (MWF + SDF) a WWW serveru. Dovoluje používat interaktivní legendu, nastavení měřítka a velikosti okna, zvětšování, zmenšování, posun, zaostření na hledaný objekt, zjišťování vzdálenosti, výběr objektů podle atributů, pomocí kružnice či obdélníkem, vytváření záložek v mapě.
          Z našich zkušeností s tímto programovým prostředím upozorňuji na 2 problémy, které se vyskytly:
          1) MapGuide Server po definici přístupových práv k adresářům s daty (SDF) ignoruje při kontrole přístupu uživatelů nastavení OS Windows NT a kontroluje jen svoje vlastní přístupová práva.
          2) Není definován systém S-JTSK a není k dispozici ani obecný geometrický systém (místní X, Y). Problém jsme po konzultaci se zastoupením firmy Autodesk řešili definicí kartografického zobrazení PseudoJTSK odvozeného ze zobrazení Transverse Mercator. Falešný počátek souřadných os X= -1000000, Y= -700000 je umístěn na rovník, 15o východní délky. Souřadnice JTSK jsou tak přepočítány do pseudosouřadnic zeměpisné šířky a délky, s nimiž umí MapGuide pracovat.
          Definice nového souřadného systému musí být zapsána do konfiguračních souborů pro MapGuide Autor i Prohlížeč, což se provádí v prostředí AutoCAD Map definicí takového souřadného systému a následným použitím upravených konfiguračních souborů AutoCAD Map pro MapGuide. Rovněž konverze dat do formátu SDF je pak nutno provádět přes AutoCAD Map, aby bylo provedeno správné nastavení souřadného systému v souboru SDF.

          Aplikace je ve stadiu budování a ověřování a umožní sledování lokalit a ložisek v ČR a ve světě současně se základní topografickou a geologickou situací. Současný stav je možné dokumentovat obrázky, které ukazují mapovou kompozici pro "svět" (obr. č. 1) vytvářenou v zeměpisných souřadnicích, a mapovou kompozici pro ČR (obr. č. 2) s pseudo-JTSK souřadnicemi.

Obr. č.1 Mapová kompozice pro zobrazení ložisek ve světě

Obr. č.2 Mapová kompozice pro zobrazení ložisek v ČR

Literatura:
[1] Autodesk: Using Autodesk MapGuide Author. Příručka k programu, 1997.
[2] Autodesk: Using Autodesk MapGuide Server. Příručka k programu, 1997.
[3] Horák J.: Návrh projektu a vytvoření pilotního prototypu informačního systému Geologického pavilonu. Doktorandská disertační práce, HGF VŠB-TU Ostrava 1998, 153 stran.
[4] Růžička J.: Vytvoření informačního systému o ložiskách nerostných surovin v regionu severní Moravy a Slezska. Bakalářská práce, HGF VŠB-TU Ostrava 1997.
[5] Staněk K.: JAVA, Internet & GIS. Seminář konference GIS Brno 1998.