ZÁKLADY PUBLIKOVÁNÍ PROSTOROVÝCH DAT V PROSTŘEDÍ INTERNETU

 

Jan Růžička, Tomáš Peňáz, Jiří Horák

 

Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava

Hornicko geologická fakulta

Ostrava 2003

 

 

 

 

RYCHLÝ NÁHLED DO PROBLEMATIKY MODULU ZÁKLADY PUBLIKOVÁNÍ PROSTOROVÝCH DAT V PROSTŘEDÍ INTERNETU

 
 

Modul poskytuje základní informace o problematice publikování prostorových dat v prostředí Internetu zejména s využitím služby WWW.

První kapitola se zabývá jednoduchým návodem (resp. popisuje základní pravidla) jak by měla být aplikace publikující prostorová data v prostředí Internetu koncipována. Jaké jsou omezení, problémy, východiska a zásady.

V kapitole PRINCIPY PUBLIKACE PROSTOROVÝCH DAT V PROSTŘEDÍ WWW jsou popsány základní myšleny a principy komunikace na bázi klient/server. S vysvětlením úloh klienta a serveru v procesu publikování. Zmíněna je možnost využití mapového serveru a možnost publikování bez mapového serveru.

V kapitole MAPOVÉ SERVERY je podrobněji vysvětlena architektura mapového serveru a zmíněna možnost tvorby mapových služeb dle specifikací OpenGIS Konsorcia.

V kapitole MAPOVÝ KLIENT je vysvětlen rozdíl mezi tenkým a tlustým klientem a popsány základní rastrové a vektorové formáty vhodné pro publikování.

Rychlý náhled

 

ÚVODEM MODULU ZÁKLADY PUBLIKOVÁNÍ PROSTOROVÝCH DAT V PROSTŘEDÍ INTERNETU

Ještě než se pustíte do samotného studia je potřeba na úvod říci několik vstupních požadavků na vás. Protože úroveň vašich znalostí může být rozdílná je nutné hned v úvodu upozornit na to, že k tomu abyste mohli studovat tento modul a vlastně celý předmět je nutné mít alespoň základní znalosti z následujících oblastí:

  • Geoinformatika (GIS)
    • V rozsahu předmětu GIS
  • Kartografie
    • Pojmy: mapa, tématická mapa, mapová kompozice, mapové pole, legenda, měřítko, směrovka, kartogram, kartodiagram
  • Internet a intranet
    • Základní znalost počítačových sítí (povědomí o prvcích sítě), základy protokolu TCP/IP, aktivní schopnosti práce se službou WWW, představa o standardu MIME
  • Tvorba WWW stránek
    • Oblasti: HTML, CSS, XML (základy), skriptování na straně serveru (výhodou je znalost PHP), skriptování na straně klienta (JavaScript)
  • WWW servery
    • Znalost účelu WWW serveru, základy HTTP, výhodou je znalost Apache, principy fungování CGI

Pokud vám některé z termínů uváděných v tomto učebním textu nebudou srozumitelné bude to většinou znamenat, že nemáte potřebné základní znalosti. Tyto je nutné nastudovat z dalších učebních textů.

Úvodní předpoklady

CÍL MODULU ZÁKLADY PUBLIKOVÁNÍ PROSTOROVÝCH DAT V PROSTŘEDÍ INTERNETU

PO ÚSPĚŠNÉM A AKTIVNÍM ABSOLVOVÁNÍ TOHOTO MODULU

Budete umět:

  • Pracovat s pojmem elektronická mapa.
  • Aplikovat základní pravidla při sestavování kompozice elektronické mapy.
  • Rozlišit elektronickou a digitální mapu.
  • Rozlišit mezi publikováním s mapovým serverem a bez něj.
  • Princip fungování mapového serveru.
  • Popsat výhody a nevýhody používání tlustého a tenkého klienta.

Budete umět

   

Získáte:

  • Základní představu o možnostech využití stávajících kartografických vyjadřovacích prostředků v elektronicky publikovaných mapách.
  • Základní představu o principu publikování.
  • Základní představu o vývoji mapového serveru.
  • Základní představu o specifikacích WMS a WFS.
  • Základní informace o rastrových formátech používaných pro publikování.
  • Základní informace o vektorových formátech používaných pro publikování.

Získáte

   

Budete schopni:

  • Uvědomit si základní omezení elektronicky publikovaných map.
  • Popsat základní myšlenku publikování.
  • Rozlišit mezi službami WFS a WMS.
  • Rozlišit tlustého a tenkého klienta.

Budete schopni

 

 

ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU

 

Úvodní studijní text – modul Základy publikování prostorových dat v prostředí internetu – je spíše teoretického charakteru s minimem úkolů a má být spíše lehkým počtením, které uvede do samotné problematiky. Na jeho prostudování by mělo dostačovat 6 hodin studia.

 

 

 

PRŮVODCE STUDIEM 1

 

Celý text je koncipován systémem od jednoduchých principů ke složitějším, proto je vhodné studovat kapitoly tak jak jsou za sebou. Přesto můžete klidně nepostupovat sekvenčním způsobem a vybírat si jen pro vás zajímavé kapitoly. Určitě, ale nezapomeňte prolistovat shrnutí všech kapitol a určitě si vyřešte všechny předložené samostatné úkoly. Ty s obálkou nezapomeňte zaslat tutorovi k hodnocení.

 
2

1 KARTOGRAFICKÉ ASPEKTY PUBLIKOVÁNÍ PROSTOROVÝCH DAT V PROSTŘEDÍ INTERNETU

RYCHLÝ NÁHLED DO PROBLEMATIKY KAPITOLY KARTOGRAFICKÉ ASPEKTY PUBLIKOVÁNÍ PROSTOROVÝCH DAT V PROSTŘEDÍ INTERNETU

 
 

Kapitola je vstupním bodem do problematiky publikování prostorových dat v prostředí Internetu, neboť popisuje základní kartografická východiska pro publikování.

V žádném případě si však nečiní nároky na výuku kartografie, naopak předpokládá čtenářovu alespoň základní znalost v této oblasti.

Rychlý náhled

 

CÍLE KAPITOLY KARTOGRAFICKÉ ASPEKTY PUBLIKOVÁNÍ PROSTOROVÝCH DAT V PROSTŘEDÍ INTERNETU

PO ÚSPĚŠNÉM A AKTIVNÍM ABSOLVOVÁNÍ TÉTO KAPITOLY

Budete umět:

· Pracovat s pojmem elektronická mapa

· Aplikovat základní pravidla při sestavování kompozice elektronické mapy.

· Rozlišit elektronickou a digitální mapu

Budete umět

   

Získáte:

· Základní představu o možnostech využití stávajících kartografických vyjadřovacích prostředků v elektronicky publikovaných mapách.

Získáte

   

Budete schopni:

· Uvědomit si základní omezení elektronicky publikovaných map.

Budete schopni

ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU

 

Celkový doporučený čas k prostudování KAPITOLY je 120 minut.

 

 

KLÍČOVÁ SLOVA KAPITOLY KARTOGRAFICKÉ ASPEKTY PUBLIKOVÁNÍ PROSTOROVÝCH DAT V PROSTŘEDÍ INTERNETU

 
 

Elektronická mapa, digitální mapa, vizualizace prostorových dat, digitální kartografie, kompozice map.

Klíčová slova

Při vysvětlování zásad tvorby elektronických map publikováním prostorových dat v prostředí Internetu, se v této kapitole pracuje se základními kartografickými pojmy. Vzhledem k tomu by měl mít každý, kdo chce z následujícího textu získat maximální množství vědomostí, základní znalosti z oblasti topografické a tematické kartografie.

Úvodní předpoklady

3

1.1 Kartografická východiska

Při tvorbě map se již řadu let uplatňuje výpočetní technika. Digitální kartografie dnes stojí u zrodu map všeho druhu. Pod pojmem mapa si většina lidí v současnosti představí stále ještě „tradiční“ mapu, tedy nejčastěji arch papíru, který je možno složit či srolovat do tvaru, s nímž lze relativně snadno manipulovat, přenášet v terénu a opět jej podle potřeby rozložit.

Digitální kartografie

K ZAPAMATOVÁNÍ 1

 

Téměř všechny tradiční tedy „papírové“ mapy na našem trhu, jsou již několik let vytvářeny s využitím digitální technologie. Na některých mapách je to výslovně uvedeno.

Jak se dnes produkují mapy ?

Není cílem tohoto textu rozvíjet výuku systematicky postavenou na definicích pojmů. Některé pojmy však lze vymezit docela přívětivě. Zkusme se tedy podívat na pojmy kartografie a mapa, které jsou v terminologickém slovníku Mezinárodní kartografické asociace (ICA) vymezeny společně:

Kartografie a mapa

DEFINICE 1-1

 

Kartografie je  umění, věda a technologie vytváření map, včetně jejich studia jako vědeckých dokumentů a uměleckých prací. V této souvislosti mohou být za mapy považovány všechny typy map, dále plány, náčrty, trojrozměrné modely a glóbusy, zobrazující Zemi nebo nebeskou sféru v jakémkoli měřítku.

Kartografie a mapy

Před několika lety se vývoj vydal cestou elektronických map a elektronických atlasů, jejichž existence je s digitálními technologiemi bytostně spjata. Důležitým mediem pro šíření některých těchto kartografických děl se stal Internet.

Elektronické mapy a atlasy

4

1.1.1 Elektronická mapa

Skutečností je, že stávající definice mapy nepostihuje zcela dokonale technologické změny, které se uplatnily v posledních desetiletích v souvislosti s přechodem na digitální zpracování a na elektronické formy publikování. Pokusme se tedy pochopit pojem elektronická mapa.

Elektronická mapa

DEFINICE 1-2

 

Elektronická mapa je mapa založená na vizualizaci prostorových informací, uložených ve formě digitálních dat na paměťových mediích lokálního nebo vzdáleného výpočetního systému, případně vstupujících do systému v reálném čase (např. z navigačního systému). Vizualizace se může uskutečňovat na základě interaktivní činnosti čtenáře (uživatele) využívajícího vhodný programový produkt. Za současného využití multimedií může předávání části informací probíhat navíc i prostřednictvím zvuku.

Elektronická mapa

K ZAPAMATOVÁNÍ 2

 

Jistá část čtenářů „tradičních“ map má zažitou představu o jediné možné podobě existence mapy, a to v hmotné podobě. Jedná se o konzervativní přístup, který nepočítá s mapou publikovanou elektronicky. Proč by však mapa nemohla být zobrazena na displeji osobního či přenosného počítače? Je to především otázka formy, do níž je finální mapa transformována. Zvláště přenosný počítač je blízko původní představě, že s mapou je možno bez problémů manipulovat.

Musí být mapa nutně z papíru?

Elektronickou (elektronicky publikovanou) mapu je možno vysvětlit jako mapu publikovanou prostřednictvím informačních technologií na zobrazovacím zařízení výpočetního systému. Angličtina, která je hlavním komunikačním jazykem v oblasti počítačové gramotnosti, označuje elektronickou mapu jako on-screen map (někdy také softmap), tedy "mapu na obrazovce" . Tímto zobrazovacím zařízením je nejčastěji monitor počítače, projekční plocha nebo displej kapesního počítače či přijímače GPS, z nichž čtenář elektronickou mapu zpravidla čte.

Elektronická mapa vzniká vizualizací prostorových dat (geodat), digitálně uložené informace, latentní reprezentace objektů reálného světa. Na zobrazovacím zařízení ji tedy vytvoří vhodný program, sloužící k vizualizaci zmíněných prostorových dat. Použitý postup tvorby mapy digitální technologií je prakticky realizován formou interaktivní práce tvůrce mapy v prostředí programu pro vizualizaci prostorových dat. V případě publikování prostorových dat v prostředí Internetu se většinou nejedná o jeden programový prostředek, nýbrž o aplikaci principu klient-server.

Mapa, vznikající při vizualizaci jako výsledek uplatnění jistých kartografických pravidel může mít nejen elektronickou podobu, ale rovněž může být přenesena, vykreslením nebo tiskem na hmotné medium (papír, mylar). Takto vzniká cestou digitální technologie tradiční mapa..

Elektronická mapa

K ZAPAMATOVÁNÍ 3

 

Elektronická mapa versus digitální mapa. Tyto dva termíny bývají často zaměňovány a to dokonce i při odborném vyjadřování. Pod pojmem digitální mapa je třeba chápat prostorové informace uložené ve formě digitálních dat. Jako příklady digitální mapy je možno uvést státní mapová díla Digitální katastrální mapa (DKM), či topografické databáze Digitální model území 25 (DMÚ 25) a Základní báze geografických dat (ZABAGED).

Elektronická mapa versus digitální mapa

KONTROLNÍ OTÁZKA 1

 

Myslíte si, že elektronická mapa může být zobrazena na displeji palubního počítače osobního či nákladního automobilu nebo dokonce autobusu? Jedná se i v tomto případě stále ještě o mapu?

5

1.1.2 Elektronický atlas

Jistě si většina z vás vzpomene na školní atlas světa. Snad všichni jsme jej používali jako zajímavou pomůcku při výuce zeměpisu. Existují i jiné atlasy, sestavené z map a jsou specializovány na různé obory lidské činnosti.

Termín elektronický atlas se v oblasti digitální kartografie začal používat již před více než 15 lety. Na základě tradičního kartografického vymezení vysvětlujícího pojem atlas, je možné doplněním odvodit, že:

Elektronický atlas

DEFINICE 1-3

 

Elektronický atlas je systematicky uspořádaný souhrn map, zpracovaný jako celek podle jednotného řídícího záměru, určený pro publikování prostřednictvím informačních technologií

Elektronický atlas

Elektronický atlas je tedy sestaven z elektronických map a tím je dána i základní představa o práci s ním. Musí být využíván s pomocí informačních technologií.

Elektronický atlas

6

1.1.3 Způsoby publikování elektronických map a atlasů

Zatímco "tradiční" mapy a atlasy se čtenářům dostávají výhradně v hmotné podobě (skládaný či srolovaný mapový list, kniha, apod.),  jsou elektronické mapy a atlasy v současnosti publikovány prostřednictvím:

· hmotného media

· počítačových sítí

 V posledním desetiletí vznikla ve světě, ale i v České republice, řada map a elektronických atlasů, které jsou k dispozici na nosičích CD-ROM, případně na dalších moderních typech nosičů. Jedná se o elektronické mapy atlasy v pravém slova smyslu, neboť digitální technologie stála nejenom při jejich vzniku, ale uplatňuje se i při jejich uchování na mediu a též při přístupu k datům a jejich vizualizaci na výstupním zařízení výpočetního systému (displej, tiskárna, osvitová jednotka atd.). Na tomto místě by bylo možno uvést celou řadu příkladů dokumentujících komerční úspěšnost map a atlasů šířených prostřednictvím hmotných medií, leč kurz s detailním rozpracováním této podkapitoly nepočítá.

Další formou publikování atlasů a map je využití technologie WWW v prostředí celosvětové sítě Internet, případně v prostředí privátních sítí, tzv. intranet. Technickými podrobnostmi se zabývají následující kapitoly tohoto kurzu.

Způsoby publikování elektronických map a atlasů

7

1.2 Technická omezení elektronicky publikovaných map

Publikování elektronických map naráží na některá omezení, vyplývající z podstaty technických zařízení, prostřednictvím nichž vizualizace probíhá (displej počítače, datový projektor). Princip těchto omezení je poměrně jednoduchý, ale přesto s tím související problémy nebývají v literatuře příliš připomínány. Tyto omezující technické vlastnosti se váží především ke grafickému subsystému a za všechny lze jmenovat především:

· barevnou hloubku

· rozlišení a velikost zobrazovacího zařízení

Přehled omezení

8

1.2.1 Barevná hloubka

Problematika využití barev v kartografické tvorbě, prezentované prostřednictvím elektronických map a atlasů má svá specifika. Tyto specifické aspekty souvisí především s technickým řešením systému prostřednictvím něhož publikování probíhá. Výpočetní systém na straně čtenáře, sloužící pro přístup k elektronicky publikovaným mapám může být apriori limitován minimálními požadavky na technické vybavení. Některé problémy, především ty, které souvisí s odlišným nastavením technického vybavení, mohou přesto přetrvávat. Odlišné technické vybavení, jímž disponují čtenáři těchto map, a dále i nastavení této techniky, zpravidla neumožňují jednotný způsob zobrazení kartografických výstupů. Tvůrci kartografických děl, která jsou tímto moderním způsobem publikována, jsou stavěni do nesnadné role. Ta spočívá v nutnosti zvolit barvy tak, aby výsledný výstup na zobrazovacím zařízení výpočetního systému byl únosným kompromisem mezi požadavky kladenými na výstup ze strany použité kartografické metody a možnostmi systému. Tento požadavek má mimořádný význam především u map publikovaných staticky (bez mapového serveru s využitím tenkého klienta).

Problémy s barevnou hloubkou

9

1.2.2 Rozlišení

Obecně existuje problém s uváděním měřítka do elektronicky publikovaných map. Při zobrazení mapy na displeji počítače není vhodné použít číselného měřítka do mapy, neboť není předem jasná kombinace rozměru displeje a nastaveného rozlišení grafického uživatelského rozhraní. Jako příklad lze uvést odlišné rozměry mapy ve formě rastru (např. 800x600 pixelů) zobrazené na dvou displejích s různou délkou úhlopříčky a se stejným rozlišením. Při použití číselného měřítka nastává podobný efekt jako při změně rozměrů mapy na kopírce, tedy číselné měřítko přestává být pravdivé. V takovém případě má předpoklad zůstat pravdivým pouze měřítko grafické.

Použití grafického měřítka se však také zcela nevyhne problémům, neboť obraz na displeji může být ve dvou na sebe kolmých směrech nestejnoměrně deformován v důsledku možnosti nastavení rozměru obrazu pomocí ovládacích prvků displeje. Jedná se o situaci, která je analogií ke srážce mapy a představuje typ systematické chyby. Situace je řešitelná, v kartografii poněkud neobvyklým, doplněním dvou na sebe kolmých grafických měřítek do mapy, nebo kalibrací rozměrů obrazu na displeji. Z obdobných důvodů je iluzorní rovněž představa o možnosti používání spojitých stupnic v elektronicky publikovaných kartografických výstupech. Grafické znázornění stupnice totiž neumožňuje dostatečně přesné odečtení hodnot kvantitativních charakteristik znázorněného jevu.

Věcí diskuse je i odůvodněnost uvádění měřítka ať již číselného či grafického v dynamicky publikovaných mapách, k jinému účelu než k vytvoření pouhé představy o rozměrech. Existuje totiž možnost implementace nástroje pro měření vzdáleností v obrazu. Tato metoda je založena na základě interaktivního určení vektoru, spojujícího dvě místa v elektronické mapě (tzv. elektronické měřítko). Úsečka či křivka se zadává myší na monitoru počítače.

Problémy s rozlišením

 

SAMOSTATNÝ ÚKOL 1

 

Podívejte se na http://gisova.mmo.cz/
Vyberte Mapa živě. V prohlížeči se objeví mapa Ostravy s grafickým měřítkem v pravém dolním rohu mapového pole. Pomocí funkcí monitoru změňte poměr stran obrazu, resp. zmenšete obraz ve vertikálním směru.

Vidíte, že vzdálenost ve směru vertikální osy na mapě již neodpovídá vzdálenosti ve směru horizontální osy na mapě. Přitom měřítko zůstalo zachováno, neboť se nachází pouze ve směru horizontální osy.

Problém grafického měřítka

10

1.3 Principy a pravidla

Příprava elektronicky publikovaných map klade na své tvůrce srovnatelné nároky jako na tvůrce mapy tradiční. Každý, kdo má v úmyslu připravit kvalitní elektronickou mapu je postaven do velice nesnadné role, spočívající v dodržení maximálního množství klasických kartografických zásad s tím, že digitální technologie nabízí prostřednictvím Internetu nedostatečné instrumenty pro jejich uskutečňování.

Elektronické mapy publikované prostřednictvím Internetu se dostávají do rukou široké skupině uživatelů (čtenářů mapy) a ti mají navíc možnost ovlivňovat způsob jejich vizualizace. To je situace, která byla ještě před několika lety téměř nemyslitelná. Marné jsou snahy většiny těch, kteří na vzdáleném konci Internetu mapu připravovali. Uživatel při vizualizaci stejně udělá co se mu zlíbí. Z nabízených prostorových dat si zvolí skupiny témat pro zobrazení, nastaví si výřez a tím tedy i měřítko zobrazení, změní nabízený symbol, jeho barvu ... a ... a konzervativně uvažující kartograf je otřesen. Kde jsou zažité standardy a konvence donedávna s pokorou dodržované většinou kartografů. Vše co kartografie a její specializace za celá staletí a tisíciletí připravily, všechny zásady, zvyklosti, konvence a metody jsou zpochybněny, ignorovány, narušeny, dány k dispozici širokým masám, laikům. Řekněme si otevřeně, lepší to nebude. Alespoň ne v nejbližší době.

Takže jak by se měli zachovat aktéři této různice ? Dobrá rada drahá. Autor elektronicky publikované mapy, by měl tedy spíše minimalizovat následky tohoto, až příliš vstřícného kroku směrem masám. Měl by se poradit s kartografem a připravit aplikaci vytvářející základní rámec, respektující kartografické zvyklosti a přitom poskytující uživateli dostatečný stupeň volnosti. Čtenář mapy (uživatel) si příliš starostí dělat nebude a proto na něj žádné zvláštní požadavky klást nemůžeme. Snad jedině obecný požadavek ve smyslu klasického rčení, že méně je někdy více.

Úskalí elektronického publikování map

11

1.3.1 Kompozice elektronických map

Kompozice technických a topografický map, tedy rozmístění všech náležitostí, které do mapového díla patří, na mapovém listu, je standardizována. To v praxi znamená, že všechny topografické a technické mapy v tradiční podobě mají stejné rozmístění základních kompozičních prvků:

· mapové pole

· název mapy

· měřítko

· legenda

· tiráž

V případě technických a topografický map se standardizace týká rovněž nadstavbových kompozičních prvků, jsou-li součástí takové mapy. Patří sem:

· směrovka

· logo

· tabulky

· grafy

· diagramy

· schémata

· vedlejší mapy

· obrázky

· textová pole

· blokdiagramy

· citace

· reklamy

Kompozice tematických map není svázána standardy tak pevně, ale tvůrce by měl každopádně dbát na dodržování konvencí, které se v oblasti tematické kartografie všeobecně dodržují.

Příklady různých způsobů realizace kompozice mapy jsou patrné z následujícího obrázku.

Kompozice elektronických map

Obrázek 1-1: Různé způsoby realizace kompozice mapy.

Různé způsoby realizace kompozice mapy

Dobře navržená kompozice mapy, v tomto případě kompozice elektronické mapy, představuje velice důležitý předpoklad úspěšného publikování dat prostřednictvím technologie WWW. Požadavek kvalitně navržené kompozice je dán především omezenými rozměry zobrazovacího zařízení, kterým je většinou monitor počítačového systému.

V elektronické mapě by měly být umístěny všechny základní kompoziční prvky (s výjimkou tiráže v odůvodněných případech). Velice časté je též umísťování nadstavbového kompozičního prvku - vedlejší mapy, která je zobrazena v podstatně menším měřítku než je měřítko mapového pole. Tato mapa podává přehled zobrazeného území v širším kontextu s vyznačením části území zobrazeného v hlavním mapovém poli. Mezi tvůrci programových aplikací se pro takto používanou vedlejší mapu zažilo poněkud nešťastné označení „přehledka.“

 

Obrázek 1-2: Ukázka kompozičně ne příliš šťastně realizované elektronické mapy.

Ukázka kompozičně ne příliš šťastně realizované elektronické mapy

V mapě chybí název mapy. Text „MAPOVÝ SERVER MĚSTA OSTRAVY“ umístěný v horní liště není možné za korektní název považovat, neboť neobsahuje věcné, prostorové ani časové vymezení obsahu mapy. Ani vedlejší mapa není umístěna příliš šťastně, neboť zasahuje do hlavního mapového pole, přestože se na mapě pro ni nachází ještě dostatek místa.

Některé nadstavbové kompoziční prvky není třeba do mapy umisťovat za každou cenu, neboť technologie WWW dokáže snadno, formou URL odkazu, zajistit přístup například k tabulkám, grafům, diagramům, schématům, obrázkům, atd. a zobrazit je „samostatně na kliknutí.“

Specifika elektronického publikování map totiž nejsou schopna beze zbytku akceptovat to, co je obvyklé v tradiční mapě. Elektronická mapa jako výsledek vizualizace prostorových dat není a nemůže být „otiskem“ tradiční mapy. Elektronická mapa by obdobně jako diplomacie měla být „uměním možného“, tedy únosným kompromisem mezi tradiční mapou a možnostmi digitální technologie.

Elektronická mapa je doplněna o nabídku příkazů (o tzv. menu) počítačového programu (klienta) tedy na rozdíl od tradiční mapy slouží většinou jako uživatelské rozhraní pro:

· řízení kartografické vizualizace

· přístup do databáze

Řízení kartografické vizualizace si můžeme představit jako komplex operací, prostřednictvím nichž uživatel ovlivňuje jakým způsobem se budou prostorová data transformovat do podoby elektronické mapy. Jedná se tedy o interaktivní volbu zájmové oblasti a měřítka zobrazení prostorových dat (příkazy zoom-in, zoom-out, pan), výběr a použití bodových, liniových a plošných symbolů pro zobrazení geoprvků typu bod, linie a polygon. Zájmovou oblast uživatel vymezuje přímo v elektronické mapě prostřednictvím interaktivně zadávaných příkazů (např. ukázáním protilehlých rohů pravoúhlého čtyřúhelníka při zadání příkazu pro změnu zobrazovaného segmentu mapy).

Další ukázky kompozic elektronických map jsou patrné z obrázků umístěných v tomto učebním textu.

 

 

SAMOSTATNÝ ÚKOL 2

 

Na Internetu najděte, dle vašeho názoru, dobře kompozičně připravenou mapovou kompozici, WWW adresu publikujte v on-line diskusi.

Správná kompozice

12

1.3.2 Metody grafického znázornění kvantitativních údajů

V kartografické praxi se zcela běžně pracuje s různými typy údajů vztahujícími se k objektům a jejich vlastnostem. V případě údajů popisujících kvantitativní charakteristiky se často používá různých grafických metod pro jejich znázornění. Mezi nejčastěji používané metody patří:

· tabulky

· grafy

· diagramy

Tato grafická znázornění mohou být posléze umístěna do mapy jako tzv. nadstavbové kompoziční prvky. Takový způsob grafického znázornění je možno s úspěchem využít rovněž v elektronické mapě. Především kvůli nedostatku prostoru pro umístění v mapě samotné, bývají tabulky, grafy a diagramy obvykle zpřístupněny prostřednictvím tzv. URL odkazu a často se zobrazují v samostatném okně.

Některé typy diagramů mohou být umístěny do mapového pole, čímž vzniká tzv. kartodiagram (problematika kartodiagramů je dále rozvedena v následující kapitole).

Metody grafického znázornění kvantitativních údajů

13

1.3.3 Metody grafického znázornění údajů do mapy

Metoda grafického znázornění objektů a vlastností objektů do mapy, se volí především s ohledem na potřebu vizualizovat údaje:

· kvalitativní

· kvantitativní

Některé mapy využívají výhradně skupinu metod kvalitativních, část map obě skupiny metod kombinuje, tedy zobrazuje jak údaje kvalitativní, tak také kvantitativní.

Pro znázornění kvalitativních údajů se používá metod:

· figurálních (bodových) znaků

· liniových znaků

· plošných znaků

Tyto metody jsou nejrozšířenější při přípravě elektronických map a při jejich publikování prostorových dat v prostředí Internetu

Kvantitativní údaje se znázorňují v mapě prostřednictvím metod:

· kartogramu

· kartodiagramu

· teček

· dasymetrických

· izolinií

Vyčerpávající poznatky o uvedených metodách lze najít v doporučené literatuře a dalších zdrojích.

Především metoda izolinií je v praxi uplatňována v kombinaci s metodami pro znázornění kvalitativních údajů do mapy, tedy s metodami bodových, liniových a plošných znaků. Jako výstižný příklad lze uvést vyjádření vertikální členitosti reliéfu formou vrstevnic v topografické mapě. V současnosti používané programové produkty nabízejí rovněž možnost tvorby kartogramu. Na www stránkách je však praktické využití této metody daleko méně rozšířeno.

Metody grafického znázornění údajů do mapy

V elektronických mapách publikovaných prostřednictvím Internetu se metody pro znázornění kvantitativních údajů do mapy (s výjimkou izolinií) uplatňují podstatně méně než metody kvalitativní. Tato disproporce je zřejmá především v případech, kdy by takové mapy měly být publikovány dynamicky, tedy jejich realizace by měla být ovlivňována uživatelem. Je to dáno především skutečností, že aplikace těchto metod vyžaduje hlubší znalosti problematiky a mnohdy vyžaduje některé podpůrné metody a nástroje (histogram statistického souboru, kontingenční tabulka, atd.). Reálné použití některé ze zmíněných metod vyžaduje mnohdy uskutečnění explorativní (zkusmé) analýzy, která umožní uživateli aplikujícímu tuto metodu optimalizovat parametry metody (volba počtu tříd a třídních intervalů, atd.). Možnost uplatnění těchto metod v aplikaci sice existuje, ale tvůrce aplikace musí s takovou eventualitou počítat. Tyto prostředky jsou poměrně rozvinuté na straně některých silných klientů (např. modul ArcMap z programového balíku ArcGIS).

Velice zajímavou ukázkou dynamického publikování map je systém, vzniklý spojením produktů Lava/Magma a Descartes (Intelligent Mapping and Visual Data Exploration in the WWW), který byl původně vyvinut v GMD (German National Research Center for Information Technology). Systém byl následně rozvíjen v rámci sdružení organizací nazvaného Consortium of CommonGIS (http://commongis.jrc.it/consortium.html).

Metody vizualizace v prostředí Internetu

Kromě obvyklých metod pro znázornění kvalitativních údajů do mapy jsou k dispozici i možnosti ovlivnění způsobu vizualizace. Systém navíc poskytuje i několik metod pro znázornění kvantitativních údajů do mapy, včetně základního statistického zpracování, které s tím souvisí. Takto je možné produkovat především kartogramy a kartodiagramy.

 

Obrázek 1-3: Kartogram (systém Lava/Magma a Descartes).

Kartogram (systém Lava/Magma a Descartes)

Obrázek 1-4: Kartodiagram (systém Lava/Magma a Descartes)

Kartodiagram (systém Lava/Magma a Descartes)

Plně funkční ukázkové aplikace popsaného systému, pracující s daty z censu a voleb jsou k dispozici pro shlédnutí a vyzkoušení na následující adrese: http://allanon.gmd.de/and/java/iris/.

Velkou výhodou tohoto systému je možnost využití standardního WWW prohlížeče (MS Internet Explorer). Systém je funkční i při použití jiných produktů ze skupiny WWW prohlížečů (Netscape Navigator resp. Mozilla, Konqueror) umožňujících podporu aplikací jazyka Java.

 

K ZAPAMATOVÁNÍ 4

 

Kartogram – jako kartografická metoda pro znázornění kvalitativních charakteristik se v anglickém jazyce vyjádří jako „choroplet map“. Na druhou stranu „cartogram“ v angličtině vyjadřuje pouze jednu z mnoha variant kartogramu, v českém jazyce označovanou jako kartogram anamorfózní.

Pozor na termín
cartogram” v angličtině !!

SHRNUTÍ KAPITOLY KARTOGRAFICKÉ ASPEKTY PUBLIKOVÁNÍ PROSTOROVÝCH DAT V PROSTŘEDÍ INTERNETU

 

Po nastudování této kapitoly víte, že mapa či atlas mohou být zobrazeny na displeji počítače, tedy mohou být publikovány v elektronické podobě.

Je vám jasné, že vhodným mediem k jejich publikování je globální počítačová síť Internet či privátní síť - intranet.

Víte také to, že využití kartografických metod má svá pravidla, která by měla být aplikována v mapách elektronických, přičemž důležitou roli hraje rovněž kompozice elektronické mapy.

Pravděpodobně si uvědomujete, že využití počítačové sítě a zobrazení mapy na monitoru počítače přináší jisté specifické problémy a omezení, s nimiž je nutno počítat.

Je vám rovněž jasné, že tyto technologie přináší obrovské výhody, které je třeba s výhodou využít.

Shrnutí

PRŮVODCE STUDIEM 2

 

Právě ukončená kapitola představila elektronické publikovaní prostorových dat na Internetu jako směr rozvoje digitální kartografie. Celá problematika je však úzce spjata s technickým řešením, které je možno implementovat mnoha způsoby. Následující kapitoly podávají přehled nejrozšířenějších technických řešení, využívaných v této oblasti.

Průchod modulem

14

2 PRINCIPY PUBLIKACE PROSTOROVÝCH DAT V PROSTŘEDÍ WWW

RYCHLÝ NÁHLED DO PROBLEMATIKY KAPITOLY PRINCIPY PUBLIKACE PROSTOROVÝCH DAT V PROSTŘEDÍ WWW

 
 

Kapitola je vstupním bodem do problematiky technické stránky publikování prostorových dat v prostředí Internetu.

V rámci kapitoly je rozebrána základní myšlenka publikování prostorových dat v prostředí Internetu a srovnány dva hlavní principy publikování (s mapovým serverem a bez mapového serveru).

Rychlý náhled

 

CÍLE KAPITOLY PRINCIPY PUBLIKACE PROSTOROVÝCH DAT V PROSTŘEDÍ WWW

PO ÚSPĚŠNÉM A AKTIVNÍM ABSOLVOVÁNÍ TÉTO KAPITOLY

Budete umět:

· Rozlišit mezi publikováním s mapovým serverem a bez něj

Budete umět

   

Získáte:

· Základní představu o principu publikování.

Získáte

   

Budete schopni:

· Popsat základní myšlenku publikování.

Budete schopni

ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU

 

Celkový doporučený čas k prostudování KAPITOLY je 120 minut.

 

 

KLÍČOVÁ SLOVA KAPITOLY PRINCIPY PUBLIKACE PROSTOROVÝCH DAT V PROSTŘEDÍ WWW

 
 

Mapový server, mapový klient, www server, www klient

Klíčová slova

 

 

15

2.1 Základní myšlenka

Proč se prostorová data publikují v prostředí Internetu je výchozí otázka, kterou je potřeba zodpovědět.

Je samozřejmě mnoho důvodů a mohou být různé přístupy k samotné publikaci, ale hlavní důvody které zůstávají platné jsou:

· Zpřístupnění prostorových dat co největšímu počtu uživatelů

· Možnost zvýšení počtu uživatelů pouhým zasláním WWW adresy

· Správa prostorových dat na jednom místě

· Prezentace možnosti těchto technologií ze strany dodavatelů, protože jsou velmi snadno použitelné i v intranetu, kde nahrazují tradiční desktop řešení

Výhody

Samotná prezentace v prostředí Internetu však přináší i problémy, které je nutné eliminovat:

· Nespolehlivost připojení

· Problematické zabezpečení dat

· Obvykle větší nároky na vybavení serveru

Nevýhody

Základní myšlenka prezentace prostorových dat (geometrických i popisných údajů o geoprvcích) v prostředí WWW je jednoduchá. Jedná se o řešení typu WWW klient/WWW server. WWW klient si po připojení k WWW serveru vyžádá informace z báze prostorových dat. WWW server tento požadavek zpracuje a zpět ke klientovi předá výstupní data v předem nadefinované podobě.

Je třeba upozornit na to, že se v případě publikování na Internetu nemusí jednat o využívání služby WWW. Ve většině případů se však služba pro publikování využívá a proto takovému řešení bude věnována větší pozornost.

Výstupní data mohou být formátována různým způsobem. Ve většině případů se však vždy jedná o kombinaci geometrické a popisné složky popisu geoprvků.

Prezentace popisné složky se řeší obvykle jako formátovaný textový výstup (nejčastěji ve formě atributové tabulky).

Prezentace geometrické složky je řešena s využitím rastrového nebo vektorového formátu grafických dat. Obvykle používané formáty jsou popsány v kapitole 4 .

Schéma prezentace prostorových dat v prostředí WWW je znázorněno na dalším obrázku.

Základní myšlenka

Obrázek 2-1: Princip publikování.

Princip publikování

Spustit animaci (vyžaduje Macromedia Flash Player)

Příklady vyžádání informace z báze prostorových dat může být následující požadavek:

1. Zobraz mapu České republiky, ve které budou vykresleny silnice 1. třídy, centroidy obcí a hranice okresů.

2. Zobraz popisné údaje o geoprvku na který jsem „klikl“ myší.

3. Zvýrazni obce s počtem obyvatel větším než 10000 žlutou barvou

 

SAMOSTATNÝ ÚKOL 3

 

Vyzkoušejte si podobné příklady vyžádání informace:

Zvolte http://www.cykloserver.cz/CykloServer/CsSIZbr.Asp?intRubrKis=1005 a klikněte do mapy do oblasti Moravskoslezského kraje. To co jste právě provedli odpovídá příkladu č.1.

Pomocí nástroje lupa přibližte město Ostrava, tak aby bylo celé obsaženo ve výřezu. Vyberte funkci identify a klikněte do mapy v blízkosti nějaké cyklotrasy. Výsledkem je zobrazení informací o objektech v mapě zobrazených v blízkosti kliknutí. To co jste právě provedli odpovídá příkladu č.2.

Vyžádání informace

 

Protože prostorová data nejsou obvykle spravována v takové podobě aby je mohl přímo vizualizovat WWW prohlížeč musí do procesu vizualizace (prezentace) vstoupit nějaký prostředník.

Tento prostředník může být umístěn na WWW serveru nebo na WWW klientovi (případně může být prostředníků více a mohou se nacházet na obou stranách).

 

V této souvislosti se rozlišují dva základní přístupy prezentace prostorových dat v prostředí WWW:

· S mapovým serverem

· Bez mapového serveru

Někdy se také hovoří o čtyřúrovňové architektuře a tříúrovňové architektuře. Takové dělení není přesně striktní a je spíše zavádějící. Můžeme se také setkat s více než čtyřúrovňovou architekturou. Proto dále budeme využívat dělení na aplikace s mapovým serverem a bez mapového serveru. Následující kapitoly se podrobněji zabývají strukturou obou zmiňovaných řešení.

 

16

2.2 Princip publikování s mapovým serverem

Publikování s mapovým serverem vychází z obecného principu publikování, kde prostředníkem pro úpravu prostorových dat do vizualizovatelné podoby ve WWW prohlížeči (eventuelně jiném klientovi) zajišťuje mapový server.

Jednotlivé části celého mechanismu publikování jsou přehledně zobrazeny na dalším obrázku.

Základní princip

Obrázek 2-2: Princip publikování s mapovým serverem.

Princip publikování s mapovým serverem

Spustit animaci (vyžaduje Macromedia Flash Player)

Části jsou zastoupeny následujícími prvky:

  • WWW prohlížeč/klient (eventuelně jiný klient)
  • WWW server
  • Mapový server
  • Databáze prostorových dat
 

17

2.2.1 Klient

Klient v procesu prezentace prostorových dat s využitím mapového serveru (čtyřúrovňová architektura) hraje několik rolí. Mezi základní role klienta patří:

· Vizualizovat prostorová data v podobě elektronicky publikované mapy

· Zpracovávat požadavky uživatele do podoby srozumitelné serverové části (komunikovat s uživatelem)

· Komunikovat se serverovou částí (resp. s mapovým serverem) (zasílat požadavky a přijímat odpovědi)

Role klienta

Programové vybavení pro klientskou stranu může být různé. Nejčastěji je jako klient využíván WWW prohlížeč. Využity mohou být i různé desktop aplikace, to však bývá méně obvyklé.

Programové prostředky

Funkční možnosti klienta se liší od použité technologie, přes různé aplikační úrovně.

Zjednodušeně řečeno funkčnost klienta závisí na tom k jakému účelu by měl být využíván (jak byl naprogramován) a na tom jak složitý klient je využíván.

Účely publikování jsou různé a nejvhodnější způsob jak se s pestrou paletou seznámit je prostřednictvím modulu Nástroje pro publikování.

Funkčnost klienta

Složitost klienta závisí na použité technologii. Následující přehled je od nejjednodušší po nejsložitější:

· WWW prohlížeč

· WWW prohlížeč s aplikací v jazyce JavaScript

· WWW prohlížeč s aplikací Plug-in resp. Java applet

· Desktop aplikace

Možné technologie

KORESPONDENČNÍ ÚKOL 1

 

Vyzkoušejte si následující prezentace prostorových dat v prostředí Internetu. Pokuste se o jejich srovnání. Výsledky srovnání zapište do následující tabulky.

1. http://www.trafficdodger.com/
2. http://www.gdv-gis.de/mapserv/bereich/rlp/rlp.html
3. http://www.jshape.com/2xdemo/xdemo91.htm
4. http://www.carto.net/papers/svg/samples/canvas.shtml
5. http://plasma.nationalgeographic.com/mapmachine/
6. http://oysterweb.dnr.state.la.us/oysterlease/

Číslo prezentace

Technologie - klient

Rychlost načítání mapy

Omezení/

nedostatky

Funkční možnosti

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

4

 

 

 

 

5

 

 

 

 

6

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

Pokud některý z odkazů nebude funkční ze srovnání jej vynechejte.

Ze srovnání by pro vás měly vyplynout základní charakteristiky možných technologií především z hlediska rychlosti prohlížení a nároků na klientský počítač a možnosti a omezení práce uživatele.

Srovnání technologií

 

 

18

2.2.2 Server

Na straně serveru je v případě využití mapového serveru umístěn samotný mapový server, který připravuje data pro vizualizaci v prostředí WWW klienta, databáze prostorových dat a WWW server.

Mapový server se dále stará o další operace, které jsou popsány ve druhé kapitole.

Mapový server

Nejčastěji se pro komunikaci využívá služeb WWW serveru. Může se však i o jinou formu řešení, např. v případě využití ukládání prostorových dat v relační databázi.

Technologie

19

2.3 Princip publikování bez mapového serveru

Řešení bez mapového serveru bývá méně obvyklé, protože klade zvýšené nároky na vybavení klientského počítače a to bývá nežádoucí.

Jedná se o řešení, kdy je samotná příprava dat pro vizualizaci a další operace s prostorovými daty prováděná na straně klienta.

Princip

Spustit animaci (vyžaduje Macromedia Flash Player)

20

2.3.1 Klient

Klient v procesu prezentace prostorových dat bez využití mapového serveru (tříúrovňová architektura) hraje podobné role jako v případě využití mapového serveru. Mezi základní role klienta patří:

· Vizualizovat prostorová data v podobě elektronicky publikované mapy

· Zpracovávat požadavky uživatele (komunikovat s uživatelem)

· Načítat data (resp. ukládat) data z báze prostorových dat, která je uložena na WWW serveru

Role klienta

Programové vybavení pro klientskou stranu může být různé. Nejčastěji je jako klient využíván WWW prohlížeč s rozšířením o Plug-in nebo Java applet. Častěji než v případě varianty s mapovým serverem bývají využívány různé desktop aplikace.

Programové prostředky

Funkční možnosti klienta se liší podobně jako v případě využití mapového serveru.

Funkčnost klienta

V případě nevyužití mapového serveru musí být WWW klient rozšířen o Plug-in resp. Java applet resp. musí být využita desktop aplikace. Lze si i představit řešení bez takového rozšíření, ale spíše v teoretické než praktické rovině.

Rozdíl oproti řešení s využitím mapového serveru, kdy jsou rovněž využity rozšíření Plug-in resp. Java applet je bez dalších znalostí nepostřehnutelný resp. bez dodatečných znalostí o použitém produktu není možné taková řešení rozlišit.

Možné technologie

21

2.3.2 Server

Na straně serveru musí existovat báze prostorových dat v takové podobě, aby z ní byl klient schopen data načítat.

Často se jedná o určitou formu exportu dat z databáze využívané pro GIS. Důvody exportu jsou obvykle následující:

· Bezpečnost dat

· Rychlost přístupu

· Složitost (jednoduchost - univerzálnost) klienta

Popis

Nejčastěji se využívá služeb WWW serveru. Může se však jednat i o jinou formu řešení, např. v případě využití ukládání prostorových dat v relační databázi.

Technologie

SHRNUTÍ KAPITOLY PRINCIPY PUBLIKACE PROSTOROVÝCH DAT V PROSTŘEDÍ WWW

 

Již víte, že hlavním důvodem publikace v prostředí Internetu je přístup co největšího počtu uživatelů k prostorovým datům.

Je vám známo, že princip publikace je jednoduchý, a že si jej můžeme představit jako požadavek klienta (uživatele) na zobrazení dat (analýzu) zaslaný na server a zpět zaslaný výsledek nejčastěji v podobě rastrového nebo vektorového obrazu a textového výpisu.

Nejčastější využívanou technologií je technologie WWW.

Víte, že existují dvě základní strategie publikování: s mapovým serverem a bez mapového serveru.

V případě použití mapového serveru může být na straně klienta jak samotný WWW prohlížeč tak třeba i komplexní desktop aplikace.

V případě nepoužití mapového serveru musí být využito buď rozšíření WWW prohlížeče nebo se musí využít desktop aplikace. Samotný WWW prohlížeč nedostačuje.

Shrnutí

PRŮVODCE STUDIEM 3

 

V následující kapitole jsou podrobněji rozebrány mapové servery a zmíněny rovněž mapové služby. Ke studiu této kapitoly bystě měli mít základní představu o WWW technologiích, typu CGI, Java serverlet, ISAPI, atd.

Průchod modulem

 

 

22

3 MAPOVÉ SERVERY

RYCHLÝ NÁHLED DO PROBLEMATIKY KAPITOLY MAPOVÉ SERVERY

 
 

V části nazvané „Architektura mapového serveru“ je popsána základní funkčnost mapového serveru a jeho možná struktura.

V následující části se zběžně zabýváme možností vývoje vlastního mapového serveru. Uvedeny jsou základní použitelné technologie pro tvorbu mapového serveru.

Na závěr je zmíněna možnost vytvořit mapový server, tak aby jeho služeb mohly využívat i jiné klientské aplikace než naše.

Rychlý náhled

 

CÍLE KAPITOLY MAPOVÉ SERVERY

PO ÚSPĚŠNÉM A AKTIVNÍM ABSOLVOVÁNÍ TÉTO KAPITOLY

Budete umět:

· Princip fungování mapového serveru.

Budete umět

   

Získáte:

· Základní představu o vývoji mapového serveru.

· Základní představu o specifikacích WMS a WFS.

Získáte

   

Budete schopni:

· Rozlišit mezi službami WFS a WMS.

Budete schopni

ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU

 

Celkový doporučený čas k prostudování KAPITOLY je 60 minut.

 

 

KLÍČOVÁ SLOVA KAPITOLY MAPOVÉ SERVERY

 
 

Mapový server, CGI, Java serverlet, API, mapová kompozice, WMS, WFS, Web Map Service, Web Feature Service

Klíčová slova

PRŮVODCE STUDIEM 4

 

Ujistěte se, že rozumíte základní myšlence publikování s využitím mapového serveru. Bez této znalosti nemůžete studovat dále.

 

23

3.1 Architektura mapového serveru

Na mapový server se musíme dívat jako na aplikaci (soubor aplikací), která provádí dva základní typy operací:

· Transformace prostorových dat do podoby publikovatelné na straně klienta

· Zpracování dotazů na geometrickou a popisnou složku

Každá implementace nabízí různý rozsah funkcí, ale dvě výše uvedené můžeme pokládat za ty základní.

Funkce

24

3.1.1 Transformace prostorových dat do podoby publikovatelné na straně klienta

Transformace prostorových dat do podoby publikovatelné na straně klienta znamená následující operace:

· Načtení konfiguračního souboru, který definuje pravidla pro vykreslení geometrické složky dat

· Nastavení rozsahu zobrazovaných dat (definováno obdélníkem)

· Spojení s databází prostorových dat

· Výběr dat spadajících do definovaného rozsahu

· Načtení příslušných dat

· Vytvoření rastrového obrazu dle pravidel v konfiguračním souboru resp. vytvoření souboru s vektorovými daty dle pravidel v konfiguračním souboru

Vytvořený rastrový obrázek, resp. vektor je zasílán ke klientovi. V případě tenkého klienta mapový server rovněž zasílá ke klientovi HTML kód, který představuje uživatelské rozhraní aplikace (tlačítka, formuláře, mapové pole, legenda, měřítko).

Popis

Obrázek 3-1: Transformace prostorových dat do podoby publikovatelné na straně klienta.

Transformace prostorových dat do podoby publikovatelné na straně klienta

Konfigurační soubor (soubory), který definuje způsob vytvoření rastru resp. vektoru, který je zasílán na stranu klienta obsahuje zpravidla následující údaje:

· Ohraničující obdélník

· Název a způsob připojení k databázi prostorových dat

· Seznam skupin geoprvků (resp. datové vrstvy)

· U každé skupiny geoprvků je pak obvykle uvedeno:

- Symbol pro vykreslení (barva, tloušťka čáry, styl čáry)

- Informace o popisu geoprvků (label)

Soubor může obsahovat mnoho dalších údajů jako např. údaje o legendě, měřítku, měřítkovém omezení, začlenění geoprvků do tříd.

Definice obsahu prvků mapové kompozice

 

SAMOSTATNÝ ÚKOL 4

 

Spusťte desktop aplikaci, kterou obvykle využíváte ke tvorbě mapových výstupů. Projděte možnosti definice mapového výstupu ve vaší desktop aplikaci, sepište je, a publikujte v on-line diskusi.

Konfigurační soubor

 

Samotná mapová kompozice (tedy rozložení prvků v ploše) může být řešena dvěmi základními způsoby:

· Řeší ji samotný mapový klient (obvykle se jedná o neměnné rozmístění prvků (podobně jako u desktop aplikací)).

· Řeší se konfiguračním souborem na straně serveru (může se jednat o HTML kód, nebo o formu zápisu, které rozumí mapový klient a je schopen podle definice přizpůsobit svůj vzhled).

Mapová kompozice

25

3.1.2 Dotazování na geometrickou a atributovou složku

Jinou oblastí, kterou se mapový server obvykle zabývá je otázka vyhledání geoprvků dle zadaných kritérií (geometrických i popisných) a předání (výpis) údajů o nalezených geoprvcích.

Popis

První úloha, kterou mapový server musí umět řešit je nalezení všech geoprvků v bázi prostorových dat, které jsou publikovány, na základě souřadnic specifikovaných uživatelem.

Specifikaci souřadnic uživatelem si můžeme představit např. jako kliknutí do publikované mapy, nakreslení obdélníku, kružnice.

Mapový server obvykle umožňuje minimálně základní operaci a tím je nalezení geoprvků na základě souřadnic bodu kliknutí uživatele. Vyhledání obdélníkem, kruhem a jinými geometrickými prvky bývá rovněž velmi často implementováno.

Vyhledání na základě souřadnic

Mapový server obvykle nabízí možnost vyhledávání v atributech geoprvků formou specifikace logické podmínky pro vyhledání. Např. VLASTNIK=’Růžička’.

Vyhledání na základě popisné složky (atributů)

 

SAMOSTATNÝ ÚKOL 5

 

Zvolte http://gisova.mmo.cz/. Zvolte mapa živě. Na elektronicky publikované mapě zvolte funkci Hledání. V nově otevřeném okně zvolte ulici 17. listopadu a číslo orientační 15. Stiskněte najít.

Výsledkem je seznam objektů s danou adresou - v našem případě jen jeden, Vysoká škola báňská – technická universita Ostrava.

Pomocí pole které je označeno jako přiblížení je možné s v mapě přiblížit k danému objektu.

Vyhledání objektu podle atributu (adresa)

 

Mapový server rovněž obvykle nabízí možnost vypsání atributů vybraných geoprvků. Může se jednat o předdefinovanou funkci, která např. výpis provede do HTML tabulky nebo do formuláře klientské aplikace (Plug-in, Java applet), nebo o funkci, která vrátí jinak formátovaný výstup, který musí programátor využívající služeb mapového serveru naformátovat sám.

Výpis atributů

26

3.1.3 Vývoj mapového serveru

Mapový server je možné vyvíjet stejně jako ostatní aplikace pro Internet běžící na straně serveru. Obvyklým řešením je využití služeb WWW serveru. V té souvislosti existují čtyři základní možnosti koncepce mapového serveru (eventuelně i více):

· CGI aplikace (skript)

· API modul (ISAPI, NSAPI) WWW serveru (resp. skript interpretovaný API modulem)

· Java serverlet

· Integrace do jádra WWW serveru

Popis

Zatímco CGI aplikace resp. skripty jsou pomalu na ústupu, prostřední dvě možnosti jsou velmi často využívány. Poslední možnost se týká pouze WWW serverů vytvářených na Open Source principu.

Využití

Aplikace je tedy možné vyvíjet buď ve standardních vývojových prostředích (C, C++, Delphi) jakožto CGI aplikace. Dále pak s využitím jazyka Java jakožto Java serverlets. A v neposlední řadě s využitím skriptovacích jazyků jako jsou PERL, PHP, ASP, JSP.

Vývoj

27

3.2 Web Map Services a Web Feature Services

Stále častěji se diskutuje o problematice interoperability programových vybavení pro GIS. Interoperabilita je zaklínadlo, které však ve své podstatě znamená schopnost komunikace programových vybavení. Cílem interoperability je princip, kdy k jednomu mapovému serveru (nebo programovému vybavení pro GIS serverového typu) od jednoho výrobce může přistupovat kterýkoliv klient od jiných výrobců.

S cílem umožnit propojení dříve neslučitelných aplikací od konkurenčních firem vznikla iniciativa OpenGIS Konsorcium (http://www.opengis.org). Interoperability je hlavním programem této organizace. Organizace sdružuje různé společnosti působící v oblasti GI.

Jedním z úkolů OpenGIS Konsorcia je tvorba specifikací (standardů), které podporují bezproblémovou výměnu dat mezi programy na principu interoperability.

V následující části jsou zběžně dvě z vytvořených specifikací používaných v oblasti publikování prostorových dat na Internetu představeny. Jedná se o:

· Web Map Service

· Web Feature Service

Úvod

28

3.2.1 Web Map Service

Velmi zjednodušeně se dá říci, že specifikace Web Map Service (WMS) definuje komunikační rozhraní mezi mapovým serverem, který publikuje výstup z báze prostorových dat v podobě rastrového obrázku (mapové kompozice), a klientem.

Specifikace definuje jak se klient musí mapového serveru „zeptat“ aby obdržel zpět rastrový obrázek představující mapu. Dotaz na mapový server je zasílán formou HTTP POST (GET) parametrů.

Specifikace dále definuje v jaké podobě je rastrový obrázek zasílán zpět.

To jak se klient ptá je řešeno seznamem parametrů, které musí být mapovému serveru na bázi WMS zaslány. Stejně tak je koncipována odpověď mapového serveru.

Popis

 

SAMOSTATNÝ ÚKOL 6

 

Zvolte http://gisova.mmo.cz/. Zvolte mapa živě. Na elektronicky publikované mapě zvolte funkci Hledání. V nově otevřeném okně zvolte ulici 17. listopadu a číslo orientační 15. Stiskněte najít.

http://gis.vsb.cz/midas a následným vyhledáním služby začínající písmenem W.

nebo přímo zadáním adresy:

http://gis.vsb.cz/midas/scripts/Vypis.php?PF=SE&ID=101000295

Na uvedené adrese naleznete popis služby WMS a v položce Odkaz můžete zvolit možnost Zobrazit mapu. Významný rozdíl oproti jiným prezentacím nepostřehnete, ale vězte, že se jedná o standardizovanou komunikaci mezi mapovým serverem a klientem.

Vyzkoušení WMS

 

Výhodou mapového serveru, který implementuje WMS specifikace, je to, že k němu může přistupovat jakýkoliv klient, který rovněž WMS specifikaci implementuje.

Jiná výhoda takového řešení je možnost v rámci jednoho klienta vizualizovat odpovědi více mapových serverů najednou.

Výhody

29

3.2.2 Web Feature Service

Velmi zjednodušeně se dá říci, že specifikace Web Feature Service (WFS) definuje komunikační rozhraní mezi mapovým serverem, který publikuje výstup z báze prostorových dat v podobě vektorových dat, a klientem.

Specifikace definuje jak se klient musí mapového serveru „zeptat“ aby obdržel zpět vektorová a popisná data představující geometrickou a popisnou složku geoprvků.

Specifikace dále definuje v jaké podobě jsou data zasílána zpět. K formátování zasílaných dat se využívá další ze specifikací OpenGIS Konsorcia a to specifikace GML (Geography Markup Language). GML definuje základní geometrická primitiva jako je bod, linie, polygon.

To jak se klient ptá je řešeno formou XML dokumentu, který musí být mapovému serveru na bázi WFS zaslán. Stejně tak je koncipována odpověď mapového serveru.

Popis

Výhodou mapového serveru, který implementuje WFS specifikace, je to, že k němu může přistupovat jakýkoliv klient, který rovněž WFS specifikaci implementuje.

Jiná výhoda takového řešení je možnost v rámci jednoho klienta vizualizovat odpovědi více mapových serverů najednou.

Výhody

Mezi další možnosti oproti WMS, které můžeme pokládat za výhody je možnost i editace a pořizování dat. Specifikace definuje to jakým způsobem musí být pořízená, resp. aktualizovaná data zasílána ke zpracování mapovému serveru. Je tedy teoreticky možné v případě plné implementace WFS standardním způsobem zasílat vytvořená nebo aktualizovaná data ke zpracování na stranu mapového serveru. Praktických implementací však ještě mnoho není.

Další možnosti

SHRNUTÍ KAPITOLY MAPOVÉ SERVERY

 

Víte, že mapový server plní dvě základní typy úloh. Transformaci prostorových dat do podoby publikovatelné na straně klienta a zpracování dotazů na geometrickou a popisnou složku geoprvků.

Mapový server může být koncipován jako CGI aplikace (skript), API modul WWW serveru nebo skript interpretovaný API modulem, Java serverlet nebo může být integrován jako součást WWW serveru.

Mapový server může být koncipován jakožto služba a poskytovat mapové výstupy (v podobě rastru) dle specifikace Web Map Service nebo může poskytovat data (ve vektorové podobě) dle specifikace Web Feature Service.

Shrnutí

PRŮVODCE STUDIEM 5

 

Mapové servery zpracovávají data pro publikování na straně klienta. Mapovými klienty mhou být různé druhy aplikací a stejně tak mohou existovat různé formáty pro přenos na stranu klienta.

Typy mapových klientů a druhy formátů se zabývá další kapitola.

Průchod modulem

 

 

30

4 MAPOVÝ KLIENT

RYCHLÝ NÁHLED DO PROBLEMATIKY KAPITOLY MAPOVÝ KLIENT

 
 

V úvodu kapitoly jsou vysvětleny pojmy tenký a tlustý klient.

Následuje přehled rastrových formátů pro publikování. Prezentovány jsou především formáty GIF, JPEG, PNG.

V poslední části kapitoly jsou prezentovány vektorové formáty, jako SVG, VML a VRML.

Rychlý náhled

 

CÍLE KAPITOLY MAPOVÝ KLIENT

PO ÚSPĚŠNÉM A AKTIVNÍM ABSOLVOVÁNÍ TÉTO KAPITOLY

Budete umět:

· Popsat výhody a nevýhody používání tlustého a tenkého klienta.

Budete umět

   

Získáte:

· Základní informace o rastrových formátech používaných pro publikování.

· Základní informace o vektorových formátech používaných pro publikování.

Získáte

   

Budete schopni:

· Rozlišit tlustého a tenkého klienta.

Budete schopni

ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU

 

Celkový doporučený čas k prostudování KAPITOLY je 60 minut.

 

 

KLÍČOVÁ SLOVA KAPITOLY MAPOVÝ KLIENT

 
 

Tlustý klient, tenký klient, GIF, JPEG, PNG, TIFF, MrSID, SVG, VML, VRML, Active CGM

Klíčová slova

31

4.1 Tenký a Tlustý klient

Protože se s termíny tlustý a tenký klient budeme často setkávat je potřeba si jasněji vymezit tyto pojmy.

Hned v úvodu je však nutné říci, že je velmi pravděpodobné, že jiní autoři budou mít na to co je tenký a co tlustý klient jiné názory, protože hranice je opravdu velmi neostrá.

Úvod

32

4.1.1 Tenký klient

Za tenkého klienta budeme považovat WWW prohlížeč s HTML kódem maximálně rozšířeným o JavaScript.

Takovýto klient umožňuje zobrazovat pouze standardní HTML kód a standardní rastrové formáty pro HTML.

Výhradně se využívá ve spojení s mapovým serverem a mapový server musí pro takového klienta generovat nejen rastrové obrázky (mapové pole), ale i celé uživatelské prostředí pro prezentaci, jako jsou formuláře, ovládací nástroje.

Tenký klient (tedy WWW prohlížeč) je dnes standardní součástí všech operačních systémů. Není nutné jej instalovat. Samotné publikování v něm nezatěžuje příliš klientskou stranu (rozhodně ne více než prohlížení obvyklých WWW stránek). Nabízí však málo funkcí resp. vždy ve spojení s mapovým serverem.

Popis

Obrázek 4-1: Uživatelské prostředí tenkého klienta.

Uživatelské prostředí tenkého klienta.

33

4.1.2 Tlustý klient

Za tlustého klienta budeme považovat každého WWW klienta, který je rozšířen o Plug-in resp. Java applet a také všechny desktop aplikace.

Takovýto klient umožňuje zobrazovat nejen rastrové formáty pro HTML, ale i různé vektorové formáty eventuelně i jiné rastrové formáty.

Může se využívat ve spojení s mapovým serverem nebo může fungovat i bez mapového serveru. Uživatelské prostředí definuje samotný klient a mapový server jej definovat nemusí (ale může).

Tlustý klient není standardní součástí operačních systémů. Obvykle je nutné jej instalovat nebo přinejmenším stahovat po síti (Java applet). Samotné publikování v něm zatěžuje více klientskou stranu než prohlížení obvyklých WWW stránek. Nabízí však mnoho funkcí.

Popis

Obrázek 4-2: Uživatelské prostředí tlustého klienta.

Uživatelské prostředí tlustého klienta.

 

KORESPONDENČNÍ ÚKOL 2

 

Vyzkoušejte si následující prezentace prostorových dat v prostředí Internetu. Pokuste se u každého uvést zda se jedná o tenkého nebo tlustého klienta. V případě nepřístupnosti některé z adres tuto vynechejte.

http://plasma.nationalgeographic.com/mapmachine/
http://maps.esri.com/climo/climograph.html
http://arcims.arcdata.cz/Website/ArcCR500/viewer.htm
http://gisova.mmo.cz/
http://oysterweb.dnr.state.la.us/oysterlease/
http://imgs.intergraph.com/customers/webmapping.asp
http://plue.sedac.ciesin.org/plue/ddviewer/ddvJava30/index.html
http://mapserver.lmic.state.mn.us/landuse/
http://www2.dmsolutions.on.ca/gmap/gmap75.phtml
http://www.gdv-gis.de/mapserv/bereich/rlp/rlp.html
http://www.jshape.com/2xdemo/xdemo71.htm
http://www.carto.net/papers/svg/first_e.html
http://www.karto.ethz.ch/%7Ean/cartography/vienna/

Výsledek zašlete tutorovi k hodnocení.

Srovnání tlustého a tenkého klienta

34

4.2 Rastrové formáty pro publikování

Rastrový obrázek přenášený na stranu klienta může být v mnoha formátech. Pokud je klientem pouze WWW prohlížeč jsme omezeni pouze na standardní rastrové formáty. V případě jiných klientů mohou být zasílány i jiné formáty. Z důvodu větší flexibility mapových serverů tomu však obvykle není a jsou zasílány pouze standardní WWW formáty. Výhodou je pak možnost vizualizace takového formátu jak v tenkém tak v tlustém klientovi.

V následujícím výčtu jsou stručně prezentovány používané formáty.

Úvod

35

4.2.1 GIF

Formát GIF je historicky nejstarším formátem používaným pro publikování prostorových dat v prostředí Internetu.

Umožňuje uložit 256 různých barev v jednom obrázku. Umožňuje rovněž nastavení průhlednosti pro jednu barvu.

Používá způsob komprese označovaný jako bezeztrátový, který zaručuje, že komprimací (zhuštěním) obrazových dat nedojde ke ztrátě informace, tj. před komprimací a po dekomprimaci jsou si obrazy rovny. Takovýto způsob komprimace zajišťuje nezkreslení tenkých linií, které se obvykle vyskytují a plynulé vykreslení velkých jednobarevných ploch, které se rovněž v prezentacích vyskytují.

Komprese obrazu je velmi výrazná a umožňuje vytvářet velmi malé soubory pro přenos po síti. Kromě toho nabízí pro „optimalizaci“ přenosu po síti způsob řádkového prokládání obrazu. Kdy se při přenosu na stranu klienta vynechává každý n-tý (přičemž n je sudé číslo) řádek rastru. Uživatel tak již po přenesení ½ obrazu ví (u ¼ obrazu to tuší) co se na obrázku prezentuje.

Zásadním nedostatkem, kvůli kterému se pomalu od formátu GIF upouští je nutnost zakoupení licence pro jeho používání (resp. tvorbu aplikací, které umožňují ukládání rastru ve formátu GIF). Toto omezení však fakticky platí pouze na území USA. Naneštěstí mnoho firem, které vytváří mapové servery právě na území USA působí.

Stručný popis

36

4.2.2 JPEG

Formát JPEG slouží primárně k diametrálně jiným účelům než je publikování prostorových dat na Internetu. Vzhledem k jeho původu v pracovní skupině expertů přes fotografii, je zaměřen na ukládání digitálního obrazu fotografie.

Umožňuje uložit přibližně 16 miliónů barev.

Používá ztrátovou kompresi, která zajišťuje pouze to, že obraz po dekomprimaci je velmi podobný obrazu před komprimací. Takové chování způsobuje problémy při zobrazování tenkých linií a souvislých ploch. V některých případech je i na první pohled poznat zhoršení kvality obrazu.

Výhodou toho formátu je bezesporu možnost nastavení úrovně komprese od 1 – 100 %. Čím vyšší komprese tím větší zkreslení obrazu, a tím menší soubor k zaslání po síti.

Přestože je tento formát obvykle méně vhodný pro publikování prostorových dat na Internetu, bývá velmi často využíván neboť je podporován WWW prohlížeči a není postižen licencováním jako formát GIF.

Stručný popis

37

4.2.3 PNG

Formát PNG je nejmladším formátem obvyklým pro publikování. Vznikl jako reakce na licencování formátu GIF a některých nedostatků formátu GIF. Specifikace formátu je definována WWW Konsorciem.

Formát PNG umožňuje ukládat rastry v barevné hloubce od 256 do 16 miliónů barev. Je tak možné barevnou hloubku variantně nastavit. Umožňuje rovněž plné nastavení průhlednosti pro každý pixel obrázku.

Používá bezeztrátovou kompresi, která dosahuje úrovně (dle velikosti souboru) JPEG resp. GIF v závislosti na množství barev a přitom zachovává kvalitu GIF souborů, tj. nedochází ke zkreslení tenkých linií a jednobarevných ploch.

Kromě toho nabízí pro „optimalizaci“ přenosu po síti způsob dourozměrného prokládání obrazu. Oproti formátu GIF se prokládá ve směru řádků i sloupců. Uživatel tak již po přenesení ¼ obrazu ví (u 1/8 obrazu to tuší) co se na obrázku prezentuje.

PNG formát není podporován staršími WWW prohlížeči, což se může jevit jako nevýhoda.

Stručný popis

Obrázek 4-3: Prokládání obrazu formátů GIF a PNG

Prokládání obrazu formátů GIF a PNG

Obrázek 4-4: Barevná hloubka formátů GIF, JPEG a PNG

Barevná hloubka formátů GIF, JPEG a PNG

SAMOSTATNÝ ÚKOL 7

 

Vyzkoušejte si následující prezentace prostorových dat v prostředí Internetu, která využívá formát PNG:

http://www.trafficdodger.com/

Pokud nedojde k zobrazení mapy znamená to, že váš prohlížeč nepodporuje formát PNG a je proto vhodné nainstalovat novější verzi.

Vyzkoušení PNG

38

4.2.4 Další formáty

Pro publikování se využívají i jiné formáty, které nejsou přímo podporovány WWW prohlížeči. Mezi hlavní lze určitě zařadit formáty TIFF a MrSID.

Formát TIFF je komplikovaným, ale často využívaným formátem v oblasti geoinformatiky. Velmi často se využívá k uložení leteckých a družicových snímků. K prohlížení souborů formátu TIFF v prostředí WWW prohlížeče existují nástroje Plug-in.

Formát MrSID je nový formát umožňující vysokou komprimaci obrazu při zachování kvality obrazu. Používá se především pro uložení leteckých a družicových snímků. S tímto formátem se můžeme často setkat při využívání desktop aplikace jakožto klienta pro vizualizaci dat v prostředí Internetu.

Přehled

39

4.3 Vektorové formáty pro publikování

Vektorová data přenášená na stranu klienta může být v mnoha formátech. Mnoho z nich jsou vnitřní formáty používaných aplikací pro publikování.

V následujícím výčtu jsou stručně prezentovány pouze některé používané formáty a to především založené na otevřeném platformě nezávislém principu.

Prakticky se s těmito formáty seznámíte v modulu Nástroje pro publikování.

Úvod

40

4.3.1 SVG

Jednou z významných aplikací jazyka XML je specifikace otevřeného vektorového formátu nazvaného SVG (Scalable Vector Graphics). Pro tento grafický formát je charakteristické využití standardních externích DTD jazyka XML, které jsou spravovány organizací W3C.

Formát SVG umožňuje definovat základní geometrické objekty jako je bod, linie, polygon, elipsa. Umožňuje definovat další parametry jako je maskování, filtrace a je možné definovat i interaktivitu objektů na základě činnosti uživatele (např. kliknutí myší).

Protože se jedná o otevřený formát může jej vytvářet kdokoli se znalostí jazyka XML. Některé aplikace (obvykle pro práci s vektorovou grafickou - např. Corel Draw) umožňují export do formátu SVG.

K vizualizaci souboru ve formátu SVG se musí využívat rozšíření prohlížeče buď ve formě Plug-in nebo Java applet. Některé desktop aplikace pro práci s prostorovými daty také umožňují vizualizaci SVG formátu.

Stručný popis

41

4.3.2 VML

VML (Vector Markup Language) je jazyk (formát), který rovněž umožňuje definovat dvourozměrnou vektorovou grafiku v prostředí WWW s využitím značek.

Podobně jako SVG je založen na jazyce XML. Jedná se o řešení, které nabízí společnost Microsoft. K definování se využívá XML schéma.

VML umožňuje definovat základní prvky vektorové grafiky (bod, linie, polygon, elipsa). Nabízí rovněž definování základního způsobu prezentace (barvy, styly čar).

Výhodou formátu VML je jeho přímá podpora v prohlížeči Internet Explorer. Nevýhodou je , že neexistuje žádný Plug-in (Java applet), který by umožňoval vizualizaci VML formátu v jiných prohlížečích.

Stručný popis

42

4.3.3 VRML

Virtual reality modeling language (VRML) je jazyk umožňující definovat 3D scény. Tento jazyk je otevřený dokumentovaný a poskytuje nástroj pro prezentaci 3D objektů a scén v prostředí WWW.

V současné době není bohužel přímo podporován žádným z prohlížečů. K prohlížení je nutné instalovat Plug-in (např. Cosmo Player nebo od SGI).

K dispozici pro tvorbu VRML scén je možné využít buď libovolný textový editor nebo některý z nástrojů, které jsou však obvykle licencovány (za poplatek – např. Cosmo Software, 3D studio).

VRML umožňuje definovat prvky modelu jako jsou: koule, válce, kužely, kvádry, libovolné 3D objekty definované lomovými body, gridy (úspora kódu). Kromě jednoduchých objektů umožňuje jednoduché objekty kombinovat do komplexních objektů. Rovněž je možné definovat vzhled objektů (barva, textura) a k objektům připojovat externí URL odkazy.

K dalším možnostem patří vkládání zvuků, umisťování videa, popisků. V neposlední řadě je k dispozici možnost skriptování, vytváření animací.

Stručný popis

43

4.3.4 Další formáty

K dalším často využívaným formátům bychom mohli zařadit formát Active CGM, který umožňuje definovat základní geometrické prvky, jejich vzhled a interaktivitu (v podobě WWW adres a změny vzhledu na základně činnosti uživatele). Tento formát vyžaduje pro svou vizualizaci instalaci Plug-in.

Přehled

SHRNUTÍ KAPITOLY MAPOVÝ KLIENT

 

Za tenkého klienta je považován WWW prohlížeč bez rozšíření (resp. maximálně s využitím skriptovacího jazyka na straně klienta (např. JavaScript)

Za tlustého klienta jsou považovány všechny ostatní aplikace, jako je Plug-in, Java applet, desktop aplikace.

Klienti vizualizují prostorová data, která jsou ve formě rastrových nebo vektorových formátů.

Klienti umožňují provádět základní operace (často v součinnosti s mapovým serverem), jako je změna měřítka, posun v mapě, zobrazení popisných údajů, vyhledání geoprvků.

Mezi rastrové formáty patří GIF, JPEG PNG. GIF umožňuje pouze 256 barev, ale bezztrátové komprese. JPEG umožňuje více než 16 miliónů barev, ale se ztrátovou kompresí. PNG umožňuje více než 16 miliónů barev bezztrátové komprese.

Formát GIF je licencován a je postupně nahrazován formátem PNG. Formát PNG není podporován staršími prohlížeči. Formát JPEG je méně vhodný pro publikování než formáty GIF a PNG, protože zkresluje tenké linie a jednobarevné plochy.

Formáty (jazyky) SVG a VML jsou určeny pro dvourozměrnou vektorovou grafiku v prostředí WWW. Oba jsou založena na jazyce XML. VML je možné vizualizovat přímo v Internet Exploreru. Pro SVG je nutná instalace Plug-in nebo spuštění Java applet.

Formát (jazyk)VRML je určen pro trojrozměrnou vektorovou grafiku pro tvorbu virtuálních světů. Pro vizualizaci se využívá Plug-in.

Shrnutí

44

SHRNUTÍ MODULU ZÁKLADY PUBLIKOVÁNÍ PROSTOROVÝCH DAT V PROSTŘEDÍ INTERNETU

 

Po nastudování této kapitoly víte, že mapa či atlas mohou být zobrazeny na displeji počítače, tedy mohou být publikovány v elektronické podobě.

Je vám jasné, že vhodným mediem k jejich publikování je globální počítačová síť Internet či privátní síť - intranet.

Víte také to, že využití kartografických metod má svá pravidla, která by měla být aplikována v mapách elektronických, přičemž důležitou roli hraje rovněž kompozice elektronické mapy.

Pravděpodobně si uvědomujete, že využití počítačové sítě a zobrazení mapy na monitoru počítače přináší jisté specifické problémy a omezení, s nimiž je nutno počítat.

Je vám rovněž jasné, že tyto technologie přináší obrovské výhody, které je třeba s výhodou využít.

Již víte, že hlavním důvodem publikace v prostředí Internetu je přístup co největšího počtu uživatelů k prostorovým datům.

Je vám známo, že princip publikace je jednoduchý, a že si jej můžeme představit jako požadavek klienta (uživatele) na zobrazení dat (analýzu) zaslaný na server a zpět zaslaný výsledek v nejčastěji podobě rastrového nebo vektorového obrazu a textového výpisu.

Nejčastější využívanou technologií je technologie WWW.

Víte, že existují dvě základní strategie publikování: s mapovým serverem a bez mapového serveru.

V případě použití mapového serveru může být na straně klienta jak samotný WWW prohlížeč tak třeba i komplexní desktop aplikace.

V případě nepoužití mapového serveru musí být využito buď rozšíření WWW prohlížeče nebo se musí využít desktop aplikace. Samotný WWW prohlížeč nedostačuje.

Víte, že mapový server plní dvě základní typy úloh. Transformaci prostorových dat do podoby publikovatelné na straně klienta a zpracování dotazů na geometrickou a popisnou složku geoprvků.

Mapový server může být koncipován jako CGI aplikace (skript), API modul WWW serveru nebo skript interpretovaný API modulem, Java serverlet nebo může být integrován jako součást WWW serveru.

Mapový server může být koncipován jakožto služba a poskytovat mapové výstupy (v podobě rastru) dle specifikace Web Map Service nebo může poskytovat data (ve vektorové podobě) dle specifikace Web Feature Service.

Za tenkého klienta je považován WWW prohlížeč bez rozšíření (resp. maximálně s využitím skriptovacího jazyka na straně klienta (např. JavaScript)

Za tlustého klienta jsou považovány všechny ostatní aplikace, jako je Plug-in, Java applet, desktop aplikace.

Klienti vizualizují prostorová data, která jsou ve formě rastrových nebo vektorových formátů.

Klienti umožňují provádět základní operace (často v součinnosti s mapovým serverem), jako je změna měřítka, posun v mapě, zobrazení popisných údajů, vyhledání geoprvků.

Mezi rastrové formáty patří GIF, JPEG PNG. GIF umožňuje pouze 256 barev, ale bezztrátové komprese. JPEG umožňuje více než 16 miliónů barev, ale se ztrátovou kompresí. PNG umožňuje více než 16 miliónů barev bezztrátové komprese.

Formát GIF je licencován a je postupně nahrazován formátem PNG. Formát PNG není podporován staršími prohlížeči. Formát JPEG je méně vhodný pro publikování než formáty GIF a PNG, protože zkresluje tenké linie a jednobarevné plochy.

Formáty (jazyky) SVG a VML jsou určeny pro dvourozměrnou vektorovou grafiku v prostředí WWW. Oba jsou založena na jazyce XML. VML je možné vizualizovat přímo v Internet Exploreru. Pro SVG je nutná instalace Plug-in nebo spuštění Java applet.

Formát (jazyk)VRML je určen pro trojrozměrnou vektorovou grafiku pro tvorbu virtuálních světů. Pro vizualizaci se využívá Plug-in.

Shrnutí modulu

KLÍČOVÁ SLOVA MODULU ZÁKLADY PUBLIKOVÁNÍ PROSTOROVÝCH DAT V PROSTŘEDÍ INTERNETU

 
 

Elektronická mapa, digitální mapa, vizualizace prostorových dat, digitální kartografie, kompozice map, Mapový server, mapový klient, www server, www klient, Mapový server, CGI, Java serverlet, API, mapová kompozice, WMS, WFS, Web Map Service, Web Feature Service, Tlustý klient, tenký klient, GIF, JPEG, PNG, TIFF, MrSID, SVG, VML, VRML, Active CGM

Klíčová slova

DOPLŇUJÍCÍ ZDROJE

Kaňok, J.: Tematická kartografie. Ostravská univerzita, Ostrava, 1999, ISBN 80-7042-781-7

Plewe, B. GIS Online information, retrieval, mapping, and the internet. OnWord Press, Santa Fe, USA, 1997, 311 s., ISBN 1-56690-137-5

Kniha

Peňáz, T.: Mapy v pavučině. Elektronické mapy a atlasy v prostředí WWW z pohledu kartografie, GeoInfo, vložená příloha, číslo 4, 2001, ISSN 1212-4311

Časopis

ITC, Division of Geoinformatics, Cartography and Visualisation. Web Cartography [online]. Canada, 2002-04-16 [cit. 2003-05-25]. Dostupné na World Wide Web: <http://kartoweb.itc.nl/webcartography/webbook/index1.htm>.

W3C. Portable Network Graphics (PNG) [online]. 2003 [cit. 2003-05-25]. Dostupný na WWW: < http://www.w3.org/Graphics/PNG/>.

W3C. Scalable Vector Formát (SVG) [online]. 2001 [cit. 2003-05-25]. Dostupný na WWW: <http://www.w3.org/Graphics/SVG/Overview.htm8>.

Web

13

SEZNAM POUŽITÝCH ZNAČEK, SYMBOLŮ A ZKRATEK

INFORMATIVNÍ, NAVIGAČNÍ, ORIENTAČNÍ

Průvodce studiem

Průvodce textem, podnět, otázka, úkol

Shrnutí

Tutoriál

Čas potřebný k prostudování

Nezapomeň na odměnu a odpočinek

KE SPLNĚNÍ, KONTROLNÍ, PRACOVNÍ

Kontrolní otázka

Samostatný úkol

Test a otázka

Řešení a odpovědi, návody

Korespondenční úkoly

VÝKLADOVÉ

K zapamatování

Řešený příklad

Definice

Věta

NÁMĚTY K ZAMYŠLENÍ, MYŠLENKOVÉ, PRO DALŠÍ STUDIUM

Úkol k zamyšlení

Část pro zájemce

Další zdroje

VLASTNÍ ZNAČKY, SYMBOLY, ZKRATKY

G

Vládní výdaje

HK

© Jan Růžička, Tomáš Peňáz, Jiří Horák, 2003

Regionální centrum celoživotního vzdělávání

VŠB – Technická univerzita Ostrava

ISBN 80 – 248 - 0416 - 6