Możliwości wykorzystania danych pobieranych z usług

Transkrypt

Możliwości wykorzystania danych pobieranych z usług geoinformacyjnych...
A
R
T
Y
K
U
£
Y
Człowiek i Środowisko
36 (1-2) 2012, s. 5-24
Paweł Sudra
MOŻLIWOŚCI WYKORZYSTANIA DANYCH
POBIERANYCH Z USŁUG GEOINFORMACYJNYCH
DO CELÓW PLANISTYCZNYCH
(NA PRZYKŁADZIE USŁUG WFS I WCS)
Słowa kluczowe: usługi geoinformacyjne, usługi sieciowe, geoportal, Web Feature
Service, Web Coverage Service
Usługi geoinformacyjne
Usługi sieciowe (ang. web services) stanowią obecnie dynamicznie
rozwijający się obszar aplikacji internetowych. Współczesne, zaawansowane systemy informatyczne budowane są w ramach architektury1
zorientowanej na usługi (SOA – Service Oriented Architecture), która,
dzięki wykorzystaniu standardów technologicznych, umożliwia sprawne
współdziałanie i wymianę informacji między aplikacjami sieciowymi i witrynami internetowymi, opracowywanymi przez różne firmy komercyjne,
1
Architektura systemów informatycznych jest pewną koncepcją, która ujęta w struktury i ramy projektowe definiuje strukturę i zachowanie systemu. Opis architektury
zawiera definicje komponentów systemu lub jego części, wraz z planem ich utworzenia, powiązania i wspólnego wykorzystywania jako całości. (Kubik, 2009)
5
Paweł Sudra
organizacje i instytucje. Szczególną rolę w ramach SOA pełni magistrala
usług, za pośrednictwem której poszczególne węzły udostępniają swoje
usługi lub uzyskują dostęp do usług wystawionych przez inne usługi. Każdy
użytkownik poprzez graficzny interfejs własnej aplikacji ma możliwość
komunikowania się z usługami zgodnie z określonymi protokołami oraz
interfejsami programowymi tych usług (por. Kubik, 2009).
W szczególności do celów analiz przestrzennych i planowania przestrzennego oraz geowizualizacji (prezentacji informacji geograficznej na
mapach, względnie przekrojach, modelach) przydatne są dane pozyskiwane
z usług geoinformacyjnych (ang. geoinformation web services), znanych
także jako usługi geoprzestrzenne (ang. geospatial services), usługi danych
przestrzennych (ang. spatial data services) albo usługi geodanych (ang.
geodata services). Opracowywanie specyfikacji definiujących standardowe
interfejsy i operacje dla usług geoinformacyjnych jest przedmiotem prac
Open Geospatial Consortium (OGC)2. Najważniejsze z opublikowanych
(i stosowanych w praktyce) specyfikacji to:
• Web Map Service (WMS)3 – usługa przeglądania danych zobrazowanych
na mapach,
• Web Feature Service (WFS)4 – usługa pobierania danych przestrzennych
zapisanych w modelu wektorowym,
• Web Coverage Service (WCS) – usługa pobierania danych przestrzennych zapisanych w modelu rastrowym lub innych danych mających
postać „pokryć macierzowych”,
• Catalogue Service for the Web (CSW) – usługa wyszukiwania i katalogowania metadanych5.
2
Open Geospatial Consortium (OGC) jest międzynarodową organizacją zrzeszającą
ponad 370 przedsiębiorstw, instytucji badawczych, uczelni, organizacji rządowych
oraz non-profit, której celem jest rozwój i rozpowszechnianie wolnych standardów
w zakresie danych przestrzennych i usług geoinformacyjnych.
3
Standard OGC Web Map Service (WMS) został zatwierdzony jako norma ISO
19128:2005 – Web Map Server interface.
4
Standard OGC Web Feature Service (WFS) został zatwierdzony jako norma ISO
19142:2010 – Web Feature Service.
5
Metadane – „dane o danych”, w odniesieniu do zbioru danych przestrzennych, dane
o tym zbiorze określające zawarte w nim dane pod względem: położenia i rodzaju
obiektów oraz ich atrybutów, pochodzenia, dokładności, szczegółowości i aktualności
danych zbioru, zastosowanych standardach, prawach własności i prawach autorskich,
cenach, warunkach i sposobach uzyskania dostępu do danych zbioru oraz ich użycia
w określonym celu. (Internetowy Leksykon Geomatyczny)
6
Współdzielenie zasobów informacji geograficznej pochodzącej od
różnych dostawców danych (jednostek administracji, instytucji publicznych,
podmiotów prywatnych) wymusza potrzeby:
– harmonizacji, mającej na celu doprowadzenie do spójności informacji
geograficznej pochodzącej z różnych źródeł,
– interoperacyjności, bazującej na wykorzystaniu standardów i specyfikacji
umożliwiających efektywne łączenie zbiorów danych przestrzennych
i współdziałanie usług geoinformacyjnych.
Na powyższych założeniach oparte są usługi sieciowe dostarczane
w ramach infrastruktur danych przestrzennych (SDI – Spatial Data Infrastructure)6, znanych także jako infrastruktury informacji przestrzennej albo
infrastruktury informacji geograficznej. Dla państw Wspólnoty Europejskiej
tworzona jest Infrastruktura Informacji Przestrzennej w Europie, znana pod
nazwą INSPIRE7. Wspomniane wcześniej standardy OGC będą wykorzystywane do tworzenia usług wyszukiwania, przeglądania oraz pobierania
danych w ramach infrastruktury europejskiej.
Przedmiotem niniejszego artykułu są usługi WFS (Web Feature
Service) i WCS (Web Coverage Service), umożliwiające pobieranie nieprzetworzonych danych przestrzennych celem prowadzenia dalszych analiz
na komputerze użytkownika. Usługi te – w przeciwieństwie do serwisów
WMS (Web Map Service) – oferują dostęp do danych źródłowych, a nie
do pliku graficznego, będącego rezultatem przetworzenia tych danych.
Wspólną charakterystyką wszystkich trzech wspomnianych wyżej rodzajów
usług jest natomiast fakt, że publikowane przez nie dane posiadają georeferencję, a więc osadzone są w pewnym określonym systemie odniesień
przestrzennych, związanym z powierzchnią Ziemi. Wszystkie wymienione
6
Infrastruktura danych przestrzennych obejmuje: a) powiązane ze sobą, zdolne do
współdziałania systemy i bazy danych przestrzennych zawierające dane i metadane
o odpowiedniej treści i jakości, b) technologie teleinformatyczne i geoinformacyjne
stosujące powszechnie akceptowane standardy, c) przepisy prawne, struktury organizacyjne, rozwiązania ekonomiczne i zasoby ludzkie, d) użytkowników tworzących
społeczeństwo geoinformacyjne. (Internetowy leksykon geomatyczny)
7
INSPIRE (INfrastructure for SPatial InfoRmation in Europe) jest to zespół środków
prawnych, organizacyjnych i technicznych wraz z powiązanymi z nimi usługami,
który ma za zadanie oferować powszechny dostęp do danych przestrzennych na
terenie Unii Europejskiej. Legalne ramy dla ustanowienia i działania infrastruktury
wyznacza Dyrektywa 2007/2/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dn. 14 marca
2007 r., ustanawiająca infrastrukturę informacji informacji przestrzennej we Wspólnocie Europejskiej (INSPIRE).
7
Paweł Sudra
usługi realizują także koncepcję interoperacyjności, pozwalającą na uniezależnienie wykorzystania danych przestrzennych od platformy sprzętowej
i programowej, a także na łączenie informacji (zarówno opisowej, jak
i przestrzennej) dotyczących tego samego obszaru, pochodzących z różnych
serwisów (Iwaniak, 2005).
Wymienione usługi przesyłają dane geograficzne poprzez Internet,
przy użyciu protokołu Hypertext Transfer Protocol (http). Warstwy informacyjne mogą być komponowane z danych pochodzących z różnych
serwerów źródłowych. Wielu użytkowników sieci może pracować jednocześnie na tych samych danych, bez konieczności ich kopiowania na
lokalny komputer. Minimalnym wymogiem jest dostęp do przeglądarki
internetowej. Dane mogą być również przeglądane i analizowane za pomocą
wyspecjalizowanego oprogramowania GIS8, zarówno komercyjnego (np.
ArcGIS, GeoMedia), jak i oprogramowania ‘open-source’9 (np. gvSIG,
Quantum GIS, uDig). Programy te dają możliwości wizualizacji danych
zgodnie z potrzebami użytkownika, wyszukiwania informacji na podstawie
cech przestrzennych i atrybutów obiektów, wykonywania złożonych analiz
przestrzennych.
W artykule omówione zostaną specyfikacje usług WFS oraz WCS
oraz przykłady wdrożeń. Porównując z już szeroko rozpowszechnionymi
serwisami WMS, wdrożenia usług WFS, a w szczególności WCS należą
wciąż do rzadkości, jednak zauważalna jest wyraźna tendencja rozwojowa
w tym zakresie. Wskazane zostaną aspekty praktyczne oraz zasygnalizowane problemy prawne związane z wykorzystaniem danych pobieranych
za pomocą usług WFS i WCS do celów planistycznych.
Usługa WFS – specyfikacja
Web Feature Service (WFS) jest usługą udostępniającą dane geograficzne zapisane w modelu wektorowym. Standardem wymiany danych
8
Oprogramowanie GIS jest to oprogramowanie realizujące funkcje pozyskiwania,
gromadzenia, weryfikowania, integrowania, analizowania, transferowania i udostępniania danych przestrzennych (geograficznych).
9
Oprogramowanie ‘open source’ jest to „oprogramowanie otwarte”, a więc takie,
którego licencja pozwala na legalne i darmowe kopiowanie kodu wynikowego, źródłowego oraz jego dowolne modyfikacje. Zazwyczaj jest to zarazem oprogramowanie
dostępne do użytku bez żadnych opłat.
8
w ramach usługi WFS jest format GML10. Klient (aplikacja użytkownika)
pobiera nie obrazek prezentujący dane przetworzone do postaci mapy o zdefiniowanych parametrach, lecz źródłowe dane przestrzenne wraz z pełnym
zapisem geometrii obiektów geograficznych i ich atrybutami. Dzięki temu
możliwe jest wykonywanie analiz przestrzennych i przetwarzanie danych,
a nie tylko ich prezentacja graficzna i ewentualne odczytywanie informacji
atrybutowej o obiektach (jak w przypadku usługi WMS). Warunki postawione przez klienta w żądaniu wysłanym do serwera WFS (polecenie
GetFeature), o charakterze zarówno atrybutowym, jak i przestrzennym,
umożliwiają pobranie tylko tej partii informacji, jaka w danym momencie
interesuje użytkownika (filtrowanie danych).
Standard WFS posiada także rozszerzoną wersję Web Feature Service – Transactional (WFS-T), która umożliwia zdalne tworzenie nowych
obiektów, a także ich aktualizację oraz usuwanie. W tym celu udostępniono
dodatkowe komendy (żądania wysyłane do serwera WFS). Operacje edycji danych wykonywane są bezpośrednio na danych zgromadzonych po
stronie serwera, jednak system może być skonfigurowany tak, aby nadać
uprawnienia do wykonywania transakcji tylko określonym użytkownikom.
Warto wspomnieć, że istnieje również możliwość kaskadowego łączenia
serwisów WFS; serwer, który nie dysponuje danymi żądanymi przez
aplikację klienta, może stać się klientem innego serwisu WFS i w efekcie
dostarczyć użytkownikowi połączone dane.
Dane przesyłane za pomocą usługi WFS mogą w praktyce dotyczyć
bardzo różnorodnych obiektów i zjawisk, m.in. granic administracyjnych,
działek ewidencyjnych, zabudowy, sieci transportowych, infrastruktury przesyłowej, hydrografii, obszarów chronionych, a także jednostek
statystycznych, planistycznych, wydzieleń przyrodniczych i stref specjalnych. Wszystko zależy od tego, jakie dane są skłonni udostępnić ich
dysponenci.
Najbardziej aktualnym oficjalnym standardem usługi WFS jest Web
Feature Service 2.0 (data publikacji: 2.11.2010). WFS można uznać za
drugą pod względem popularności usługę OGC (po usłudze WMS), jednak
jest ona wciąż dość słabo rozpowszechniona. Ze standardu WFS 2.0 mają
10
GML – Geography Markup Language („Geograficzny Język Znacznikowy”)
– aplikacja języka (metajęzyka) XML przeznaczona do zapisu geoinformacji w celu
przesyłania jej pomiędzy różnymi systemami – on-line, niezależnie od platformy
sprzętowo-systemowej i niezależnie od charakteru i technologii systemu geoinformacyjnego. (Internetowy Słownik Geomatyczny)
9
Paweł Sudra
korzystać usługi pobierania danych dla większości tematów z załączników
I, II i III dyrektywy INSPIRE, co z pewnością wpłynie na znaczące rozpowszechnienie tej usługi.
Usługa WFS – przykłady wdrożeń
W internecie dostępna jest szeroka gama danych publikowanych za
pomocą usług WFS, pomimo że serwisy te nie dorównują jeszcze popularnością usługom WMS. Dane udostępniane są na geoportalach narodowych
poszczególnych państw, a także w wyspecjalizowanych serwisach organów administracji rządowej, jednostek samorządowych różnych szczebli,
instytucji naukowych, organizacji sektora pozarządowego, prywatnych
firm. W polskich zasobach internetu udostępniono dotąd bardzo niewiele
serwisów WFS. Do wyjątków należą dane dla całego kraju pochodzące z
Państwowego Zasobu Geodezyjnego i Kartograficznego, opublikowane
poprzez serwis Geoportal.gov.pl. Natomiast z serwisów regionalnych
i lokalnych warto zwrócić uwagę na usługę WFS udostępnioną w ramach
systemu informacji przestrzennej Wrocławia.
Geoportal.gov.pl (http://www.geoportal.gov.pl) jest serwisem mającym pełnić rolę centralnego węzła dostępowego krajowej infrastruktury
informacji przestrzennej (KIIP), utworzonym w ramach projektu realizowanego przez Główny Urząd Geodezji i Kartografii. Portal internetowy jest
brokerem udostępniającym użytkownikom dane przestrzenne publikowane
i usługi geoinformacyjne świadczone przez sieć węzłów KIIP (z trzech
poziomów: centralnego, wojewódzkiego i powiatowego), umożliwiając
wyszukiwanie, przeglądanie oraz analizę danych. Geoportal przyjmuje
zasadę interoperacyjności rozumianej jako możliwość współdziałania
węzłów infrastruktury niezależnie od platformy sprzętowej, systemowej
i programowej. Serwis działa w ramach wymogów stawianych przez dyrektywę INSPIRE, korzysta z uznanych norm OGC, standardów ISO11 oraz
opracowanych standardów krajowych.
Portal składa się z dwóch zasadniczych części: serwisu mapowego (http://maps.geoportal.gov.pl/webclient) oraz katalogu metadanych
(http://maps.geoportal.gov.pl/webclient/default.aspx?activeTab=1).
11
ISO – ang, International Organization for Standardization, fra. Organisation internationale de normalisation (Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna).
10
Serwis mapowy oferuje dostęp do szeregu warstw informacyjnych poprzez usługę WMS – w szczególności dla: danych z ewidencji gruntów
i budynków (EGiB), Państwowego Rejestru Granic (PRG), Państwowego Rejestru Nazw Geograficznych (PRNG), ortofotomap satelitarnych
i lotniczych, skanów map topograficznych w skali 1:10 000, 1:25 000,
1:50 000 i 1:100 000, map topograficznych wygenerowanych z Topograficznej Bazy Danych (TBD), map topograficznych VMAP poziomu
II, map ogólnogeograficznych (BDO), numerycznych modeli terenu,
map sozologicznych i hydrograficznych w skali 1:50 000, a także innych
opracowań tematycznych. Dla wszystkich opracowań oferowane jest
aktualnie dostępne maksymalne pokrycie dla obszaru Polski. Katalog
metadanych korzysta ze standardu dla usług katalogowych (wyszukiwania) – OGC Catalogue Service for the Web (CSW). W dniu 08.06. 2012
r. w ramach testów wydajnościowych udostępniona została publicznie
nowa przeglądarka map Geoportal 2, dostępna pod adresem: http://mapy.
geoportal.gov.pl/imap (rys. 1). Geoportal 2 ma być następcą serwisu
Geoportal.gov.pl, wzbogaconym o nowe funkcje, m.in. o „Uniwersalny
Moduł Mapowy”, mający służyć koordynacji działań służb ratowniczych
(zarządania kryzysowego).
Rys.1. Serwis mapowy Geoportal.gov.pl (wersja testowa Geoportal 2)
– dane katastralne na podkładzie ortofotomapy (fragment miasta Łodzi)
11
Paweł Sudra
Na chwilę obecną w serwisie mapowym Geoportal.gov.pl za pośrednictwem usługi Web Feature Service (WFS) udostępnione zostały następujące warstwy informacyjne:
• Dane o charakterze katastralnym (adres usługi: http://sdi.geoportal.gov.
pl/wfs_dzkat/wfservice.aspx)
• Państwowy Rejestr Granic (adres usługi: http://sdi.geoportal.gov.pl/wfs_prg/
wfservice.aspx)
• Państwowy Rejestr Nazw Geograficznych (adres usługi: http://sdi.geoportal.gov.pl/wfsg_prng/wfservice.aspx).
Dane o charakterze katastralnym udostępniane za pomocą usługi WFS
stanowią jedną z warstw systemu LPIS12 i są wykorzystywane do weryfikacji dopłat obszarowych. W udostępnianej warstwie informacje dotyczące
granic odniesienia zostały uogólnione. Usługa pobierania PRG umożliwia
przeglądanie atrybutów oraz danych przestrzennych państwowego rejestru
granic dla obszaru Polski. Struktura bazy danych opiera się o punkty tworzące linie graniczne. Usługa pobierania PRNG zawiera dane z państwowego
rejestru nazw geograficznych dla obszaru Polski. Wszystkie wymienione
usługi oferują wsparcie dla standardu WFS 1.1.0. Tym niemniej usługa
jeszcze nie działa w sposób doskonały, na co zwracają uwagę użytkownicy.
Występują problemy z podłączaniem usługi do popularnych pakietów GIS
(http://www.gis-support.pl/wfs-pobieranie-danych-gml-do-shape), błędy po
stronie serwera i w zwracanych plikach GML. Zwracano także uwagę na
ogólną powolność działania serwisu (http://inspire-forum.jrc.ec.europa.eu/
pg/forum/topic/6795/serdecznie-wszystkich-witam-na-grupie; http://www.
goldenline.pl/forum/2399855/wfs-komus-dziala).
System informacji przestrzennej Wrocławia należy do najlepiej
rozwiniętych SIP tworzonych na szczeblu samorządowym w Polsce.
Urząd Miejski Wrocławia rozwija system informacji przestrzennej od
1999 roku, choć już w latach 1996-1998 Studium Uwarunkowań i Kierunków Zagospodarowania Przestrzennego Gminy Wrocław zostało
opracowane w środowisku GIS (ESRI ArcInfo). Celem wrocławskiego
SIP jest usprawnienie funkcjonowania administracji samorządowej gminy w zakresie gospodarki przestrzennej oraz przygotowanie podstaw do
budowy usług elektronicznych związanych z infrastrukturą informacji
przestrzennej – w ramach budowania „społeczeństwa informacyjne12
LPIS – ang, Land Parcel Information System (System Identyfikacji Działek Rolnych)
12
go”. Wśród celów szczegółowych jest m.in. wspomaganie planowania
przestrzennego, zarządzania systemami miejskimi i koordynowania
inwestycji. Intranetowy (wewnętrzny) serwis mapowy udostępniający
informacje o miejscowych planach zagospodarowania przestrzennego
(MPZP) i treść ich dokumentów uruchomiono w 2002 roku. System
informacji przestrzennej służy w pracy wrocławskiego magistratu, m.in.
do zarządzania informacją o planowaniu przestrzennym (prowadzenie
rejestrów, wizualizacja danych na mapach), w odniesieniu do miejscowych planów zagospodarowania przestrzennego, studium uwarunkowań
i kierunków zagospodarowania przestrzennego, wniosków związanych
z planami i studium, decyzji o warunkach zabudowy, decyzji o warunkach lokalizacji inwestycji celu publicznego, pozwoleń na budowę
(Brzuchowska, 2011).
Kolejnym etapem było uruchomienie internetowych (ogólnodostępnych) serwisów mapowych, udostępnianych poprzez miejski geoportal
(http://geoportal.wroclaw.pl) (rys. 2). Wśród wielu serwisów tematycznych (m.in. mapa podstawowa, ortofotomapy, mapy kategorii własności,
inwestycji, infrastruktury wodno-kanalizacyjnej, mapa 3D, program
mieszkaniowy, obwody szkolne, komunikacja indywidualna – utrudnienia w ruchu, mapa akustyczna) użytkownik ma możliwość zapoznać
Rys. 2. Internetowe mapy Systemu Informacji Przestrzennej Wrocławia
– wyszukiwanie planów miejscowych
13
Paweł Sudra
się z mapą miejscowych planów zagospodarowania przestrzennego13,
z funkcjami:
– wyszukiwanie planów (według ulicy, adresu, działki, tytułu, uchwały,
numeru),
– wyświetlanie obszarów, rysunków i legendy MPZP (na tle mapy odniesienia lub samodzielnie),
– wyświetlanie metryki planu z informacjami o statusie, pełnym tytule,
uchwałach go dotyczących itp.
W serwisie mapowym zamieszczono również Studium uwarunkowań
i kierunków zagospodarowania przestrzennego Wrocławia – do interaktywnego przeglądania.
Dane z Systemu informacji przestrzennej Wrocławia opublikowano
także za pośrednictwem usług WMS i WFS. Serwis WMS oferowany jest
dla następujących warstw tematycznych: mapa podstawowa, wybrane
ustalenia MPZP, ortofotomapy. Serwis WFS (w wersji 1.0 oraz 1.1) udostępniono dla celów prezentacji wybranych ustaleń miejscowych planów
zagospodarowania przestrzennego. Jest on dostępny pod adresem: http://gis.
um.wroc.pl/services/OGC_mpzp/MapServer/WFSServer?
Zawartość serwisu stanowi aktualny stan wybranych ustaleń MPZP,
ujęty w uproszczonych klasyfikacjach. Uwzględniono takie warstwy informacyjne, jak: obowiązujące plany miejscowe, przeznaczenia terenów
(wg uproszczonej klasyfikacji), wydzielenia wewnętrzne, linie podziału
nieruchomości, linie rozgraniczające. Jakość prezentowanych danych
nie jest jednorodna. W tych częściach zasobu, które pochodzą z wektoryzacji rysunków starszych MPZP pojawiają się dane słabszej jakości
(dokładności). Aktualizacja prezentowanych danych wykonywana jest
na bieżąco.
Usługa WCS – specyfikacja i wdrożenia
Web Coverage Service (WCS) jest odpowiednikiem WFS dla danych
rastrowych, a szerzej ujmując – dla danych w postaci pokryć macierzowych (ang. coverages). W praktyce termin „pokrycie macierzowe” odnosi
13
Rysunki miejscowych planów zagospodarowania przestrzennego zostały ponadto
udostępnione do pobrania w postaci plików rastrowych (format JPG) z załączonymi
plikami georeferencji (układ współrzędnych: PUWG 2000), a w przypadku najnowszych planów także w postaci plików PDF w wersji wektorowej.
14
się zwykle do zobrazowań satelitarnych, cyfrowych zdjęć lotniczych,
numerycznych modeli terenu i innych modeli rzeczywistości, w których
zmienność przestrzenna zjawisk jest reprezentowana za pomocą danych
rastrowych. Ponadto pokrycia macierzowe mogą reprezentować dane nierastrowe, takie jak: serie punktów (np. chmury punktów ze skaningu laserowego), dane zapisane w poligonach Thiessena (np. uśrednione w obrębie
wyznaczonych wieloboków dane dotyczące opadu atmosferycznego), czy
też numeryczne modele terenu zapisane w modelu triangulacyjnym, TIN
(ang. triangulated irregular network).
Usługa WCS dostarcza źródłowych danych rastrowych (lub innych
danych typu coverages), a nie tylko ich wizualizacji w postaci graficznej,
jak usługa WMS. Dane pozyskiwane w ten sposób mogą być przetwarzane
po stronie klienta, wykorzystywane w analizach przestrzennych, budowie
modeli itp. WCS zapewnia interoperacyjny dostęp do tego rodzaju danych,
korzystając ze standardowego interfejsu i operacji objętych specyfikacją
OGC. Dane mogą być dostarczane za pomocą usługi WCS w różnych
formatach, w szczególności: DTED, GeoTIFF, NITF, HDF-EOS i GML.
Oprogramowanie klienta WCS umożliwia pozyskiwanie danych z serwera
w oparciu o kryteria przestrzenne i inne – podobnie jak w przypadku usługi
WFS, w zależności od zapotrzebowania lub ograniczeń klienta mogą być
pobierane wybrane partie danych.
Aktualnym, oficjalnym standardem jest Web Coverage Service 2,0
(data publikacji: 5.11.2012). Dotychczas serwisy WCS, oparte na specyfikacji 1.1.2 i wcześniejszych, wdrażane były niechętnie ze względu na
ograniczoną wydajność. Szybsze i efektywniejsze działanie usługi w nowej
wersji ma się przyczynić do rozpowszechnienia jej stosowania. Co istotne,
ze standardu WCS 2.0 mają korzystać usługi pobierania danych dla wybranych tematów z załączników II i III dyrektywy INSPIRE.
Jak wspomniano, przykłady udostępnienia usług WCS są jeszcze stosunkowo nieliczne. Jeśli chodzi o polskie serwisy internetowe, to w zasadzie
brakuje takich serwisów. Plany udostępnienia usług WCS ma Państwowy
Instytut Geologiczny – poprzez Geoportal IKAR (informacje za stroną
internetową: http://ikar2.pgi.gov.pl).
Z braku serwisów krajowych warto przywołać wybrane przykłady
usług WCS z innych państw. Kanadyjska firma Intermap Technologies
oferuje poprzez swoje serwery dostęp do numerycznych modeli terenu
dla Europy Zachodniej oraz fragmentów Stanów Zjednoczonych i Azji
Wschodniej (https://platform-us.terrainondemand.com). Amerykańska
Narodowa Służba Oceaniczna i Meteorologiczna (NOAA) udostępnia
15
Paweł Sudra
za pomocą usługi WCS dane radarowe w różnych rozdzielczościach dla
wschodnich i zachodnich wybrzeży Stanów Zjednoczonych (http://sdf.
ndbc.noaa.gov/wcs) oraz sporo innych danych meteorologicznych i hydrologicznych (http://www.ngdc.noaa.gov/dmsp/maps.html). W narodowym
geoportalu Królestwa Hiszpanii (http://www.idee.es) udostępniono, wśród
wielu innych serwisów, usługi WCS z numerycznym modelem terenu
dla wybranych rejonów kraju. Ministerstwo Ekologii, Zrównoważonego Rozwoju, Transportu i Zagospodarowania Przestrzennego Republiki
Francuskiej opublikowało za pomocą serwisu WCS dane o pokryciu
terenu CORINE Land Cover (http://www.developpement-durable.gouv.
fr/Corine-Land-Cover.html).
Uwarunkowania prawne wykorzystania pobieranych
danych
Usługi WFS i WCS udostępniają dane przestrzenne w sieci Internet,
w postaci umożliwiającej ich dalszą analizę za pomocą oprogramowania
GIS na komputerze użytkownika. Teoretycznie powszechna dostępność
takich usług stwarzałaby więc nieograniczone możliwości wykorzystania
danych przestrzennych do celów planistycznych i wszelkich innych, dając
przy tym wielką elastyczność modyfikacji tych danych. Należy jednak
zauważyć, że oprócz barier technologicznych ograniczających obecnie
udostępnianie danych za pomocą usług WFS i WCS, istnieją także bariery
o charakterze prawno-ekonomicznym.
W odniesieniu do barier, ale i możliwości udostępniania danych przestrzennych trzeba rozpatrzyć kilka aspektów prawa, w szczególności:
– prawo własności intelektualnej,
– ochronę informacji niejawnych,
– dostęp do informacji publicznej, ponowne wykorzystanie informacji
sektora publicznego,
– dostęp społeczeństwa do informacji o środowisku,
– sposób, zakres i tryb udostępniania danych zgromadzonych w rejestrach
publicznych,
– ochronę baz danych,
– prawo geodezyjne i kartograficzne,
– wymogi tworzenia i utrzymywania infrastruktury informacji przestrzennej.
16
Zagadnienia prawne udostępniania danych przestrzennych mogłyby
być przedmiotem odrębnego artykułu lub szerszego opracowania, a tutaj
są jedynie sygnalizowane. W szczególności zwróćmy uwagę na wymogi
związane z tworzeniem i utrzymywaniem Krajowej Infrastruktury Informacji Przestrzennej, wynikające pośrednio z dyrektywy INSPIRE i jej
wymagań dotyczących tworzenia i utrzymywania Infrastruktury Informacji
Przestrzennej w Europie.
Dyrektywa 2007/2/WE z dnia 14 marca 2007 roku ustanawiająca
infrastrukturę informacji przestrzennej we Wspólnocie Europejskiej (INSPIRE) jest implementowana w polskim prawodawstwie poprzez ustawę
z dnia 4 marca 2010 roku o infrastrukturze informacji przestrzennej (IIP).
Wyżej wymieniona ustawa głosi m.in. co następuje:
– „Ustawa nie narusza praw przysługujących na podstawie przepisów
dotyczących ochrony praw własności intelektualnej oraz dotyczących
udostępniania informacji o środowisku i jego ochronie (…)” (art. 2);
– „1. Organy administracji prowadzące rejestry publiczne, które zawierają
zbiory związane z wymienionymi w załączniku do ustawy tematami
danych przestrzennych, tworzą i obsługują, w zakresie swojej właściwości, sieć usług dotyczących zbiorów i usług danych przestrzennych, do
których zalicza się usługi: (…) 3) pobierania, umożliwiające pobieranie
kopii zbiorów lub ich części oraz, gdy jest to wykonalne, bezpośredni
dostęp do tych zbiorów; (…)” (art. 9);
– „(…) 3. Udostępnianie zbiorów za pośrednictwem usług, o których mowa
w art. 9 ust. 1 pkt 3–5, odbywa się z zachowaniem przepisów dotyczących
rejestrów publicznych zawierających te zbiory, z zastrzeżeniem art. 15;
4. Organy administracji pobierające, na podstawie odrębnych przepisów,
opłaty za usługi, o których mowa w art. 9 ust. 1 pkt 3–5, zapewniają
ich realizację z uwzględnieniem przepisów o świadczeniu usług drogą
elektroniczną” (art. 12);
– „1. Objęte infrastrukturą zbiory oraz usługi danych przestrzennych,
prowadzone przez organ administracji, podlegają nieodpłatnemu udostępnianiu innym organom administracji w zakresie niezbędnym do
realizacji przez nie zadań publicznych”. (art. 14).
W związku z powyższym, usługi WFS i WCS udostępniające zbiory
danych przestrzennych z rejestrów publicznych, związane z wymienionymi w załączniku do ustawy o IIP tematami danych, są w istocie usługami
pobierania (w nomenklaturze stosowanej w dyrektywie INSPIRE). Za pobieranie danych z tych usług mogą być pobierane opłaty. Dotyczy to danych
pochodzących z Państwowego Zasobu Geodezyjnego i Kartograficznego
17
Paweł Sudra
(por. art. 40 ust. 3 pkt. 3c ustawy Prawo geodezyjne i kartograficzne), ale
także innych – z zasobów resortowych, branżowych, wojewódzkich, powiatowych, gminnych (np. dane planistyczne w postaci cyfrowej).
Z drugiej strony, trzeba zwrócić uwagę na zapis ustawy o infrastrukturze informacji przestrzennej, stanowiący o nieodpłatnym udostępnianiu
danych innym organom administracji w zakresie niezbędnym do realizacji
przez nie zadań publicznych. Zapis ten jest również zgodny z art.15 ustawy
o informatyzacji działalności podmiotów realizujących zadania publiczne.
W obu przypadkach intencją ustawodawcy była możliwość nieodpłatnego
udostępniania danych w celu ułatwienia realizacji zadań przez uprawnione
podmioty.
Nieco inna sytuacja występuje w przypadku usług przeglądania (w
praktyce: usług WMS), które umożliwiają udostępnienie mapy lub jej
fragmentu (np. mapy z ustaleniami miejscowego planu zagospodarowania
przestrzennego, mapy ewidencyjnej – katastralnej, mapy przedstawiającej
warunki środowiska przyrodniczego itp.) w postaci pliku graficznego.
Zgodnie z art.12 ust.1 i 2 ustawy o infrastrukturze informacji przestrzennej, dostęp do usług przeglądania jest powszechny i nieodpłatny, przy
czym dane dostępne za pośrednictwem tych usług mogą mieć formę, która
uniemożliwia ich wtórne wykorzystanie w celach zarobkowych. W praktyce dotyczy to np. map udostępnianych za pośrednictwem usług WMS
oferowanych przez serwis krajowy Geoportal.gov.pl czy coraz liczniejsze
serwisy samorządowe (umożliwiające m.in. wgląd do aktów planowania
gminnego, w tym ich załączników graficznych).
Jak wynika z powyższego, nie należy oczekiwać, że wszystkie dane
przestrzenne z rejestrów publicznych będą udostępniane nieodpłatnie do
pobierania za pomocą usług WFS i WCS wszystkim zainteresowanym
użytkownikom – zależy to od przepisów odrębnych. Z kolei dostęp do
usług przeglądania (WMS) jest nieograniczony dla celów informacyjnych
i poglądowych, jednak wtórne wykorzystanie do celów komercyjnych
plików graficznych (map) pobranych z usług przeglądania może podlegać
stosownym ograniczeniom. W tym miejscu należy się wyjaśnienie odnośnie
możliwości wykorzystania pobieranych danych ściśle do celów realizacji
zadań publicznych samorządu terytorialnego (w szczególności gminy) z
zakresu planowania przestrzennego. Odpłatność za dane w tym przypadku raczej nie powinna mieć miejsca. Należy pamiętać, że prowadzenie
polityki przestrzennej, m.in. sporządzanie dokumentów planistycznych,
jest zadaniem własnym gminy z zakresu zadań publicznych i z reguły to
gmina (niekiedy na wniosek biura urbanistycznego prowadzącego, w opar18
ciu o wyniki przetargu, prace nad dokumentem planistycznym) występuje
o udostępnienie konkretnych danych.
Osobnym problemem jest znaczenie administracyjne pobieranych
danych. Należy zaznaczyć, że wycinek mapy katastralnej skopiowany z
serwisu WMS, czy też zbiór danych ewidencji gruntów i budynków (EGiB)
pobrany z serwisu WFS nie stanowi uwierzytelnionego wyrysu z operatu
ewidencyjnego w rozumieniu polskiego prawa. Podobnie, wycinek mapy
stanowiącej załącznik graficzny do miejscowego planu zagospodarowania
przestrzennego (MPZP), skopiowany z serwisu WMS, lub też zbiór danych
planistycznych opracowanych w ramach prac nad MPZP, pobrany z serwisu
WFS, nie może być uznany za uwierzytelniony wyrys z MPZP. Trzeba
podkreślić, że dane opublikowane za pośrednictwem serwisów geoprzestrzennych mają charakter czysto informacyjny i nie stanowią podstawy
do wydawania decyzji administracyjnych!
Być może w przyszłości, wraz z rozwojem „e-administracji” i rozszerzeniem możliwości udostępniania informacji z rejestrów publicznych drogą
elektroniczną, pojawi się możliwość uzyskiwania wypisów i wyrysów z
MPZP drogą elektroniczną (co wiązałoby się zapewne z wprowadzeniem
opłat elektronicznych za tego rodzaju usługi), jednak jest to obecnie odległa
perspektywa. Przy czym przekazywane w wersji elektronicznej dokumenty
również musiałyby być potwierdzone urzędowo, wraz z odpowiednią opłatą
administracyjną (jak np. w chwili obecnej opłata za wypis i wyrys z MPZP).
Można się zatem spodziewać, że zmieniłaby się forma dokumentu (z analogowej na cyfrową), ale jego wydanie nadal wiązałoby się z określonymi
procedurami administracyjnymi i odpłatnością.
W materii prawnej jawią się jeszcze inne problemy. Art. 10 ust. 1
ustawy z dnia 6 września 2001 roku o dostępie do informacji publicznej
stanowi, że „informacja publiczna, która nie została udostępniona w Biuletynie Informacji Publicznej lub centralnym repozytorium, jest udostępniana
na wniosek”, natomiast art.12 ust. 2 głosi, że „podmiot udostępniający
informację publiczną jest obowiązany zapewnić możliwość: 1) kopiowania
informacji publicznej albo jej wydruk, lub 2) przesłania informacji publicznej albo przeniesienia jej na odpowiedni, powszechnie stosowany nośnik
informacji”. Czy jednak wszelkie dane przestrzenne będące rezultatem prac
prowadzonych w celu zredagowania map urzędowych lub dokumentów
planistycznych (i ich załączników graficznych) można uznać za informację
publiczną? Czy informacją publiczną jest jedynie ostateczna wersja mapy
w ściśle określonej formie (np. uwierzytelniony wyrys z MPZP)? Czy dane
takie podlegają regulacjom dotyczącym dostępu do informacji publicznej,
19
Paweł Sudra
czy też przede wszystkim przepisom prawa własności intelektualnej (prawa autorskiego)? Czy zawsze dane muszą być udostępniane? Jeżeli nie,
to do jakich celów, z jakimi ograniczeniami użytkowymi? W jakim trybie
może nastąpić odmowa udostępnienia danych? Można zaobserwować, że
prawo jest w tej materii zmienne i płynne – zarówno w zakresie regulacji
prawnych, jak i orzecznictwa (por. Fogel, 2011).
Temat udostępniania cyfrowych danych przestrzennych (w tym danych
przestrzennych) w kontekście prawnym wymaga, jak już powiedziano,
szerszej dyskusji, wykraczającej poza ramy tego artykułu.
Usługi geoinformacyjne w planowaniu przestrzennym
i urbanistyce – uwagi końcowe
Wydaje się, że podobnie jak systemy informacji przestrzennej w ogólności, tak usługi geoinformacyjne w szczególności mają przyszłość, jeżeli
chodzi o zastosowania związane z planowaniem przestrzennym i urbanistyką. Wymienić można następujące atuty systemów GIS, predestynujące
je do tego rodzaju zastosowań:
– możliwość osadzenia danych w układzie współrzędnych geograficznych
lub geodezyjnych (setki dostępnych układów)
– możliwość pracy z relacyjnymi bazami danych i danymi tabelarycznymi
– możliwość wprowadzania własnoręcznie pozyskanych danych (np. danych pozyskanych za pomocą geodezyjnych odbiorników GPS)
– możliwość przetwarzania i wyświetlania zdjęć lotniczych i zobrazowań
satelitarnych
– możliwość pracy z danymi CAD i współpracy z oprogramowaniem
CAD
– możliwość korzystania z danych udostępnianych za pomocą usług sieciowych (WMS, WFS, WCS)
– możliwość pracy równocześnie na wielu warstwach danych tematycznych
(kompozycje mapowe), łączenia danych pochodzących z różnych źródeł
i dostępnych w różnych formatach
– szeroki wachlarz narzędzi do prowadzenia złożonych analiz przestrzennych (np. analizy widoczności, nasłonecznienia terenu, wyznaczanie
stref buforowych, obliczanie wskaźników urbanistycznych, tj. wskaźnik
intensywności zabudowy), tworzenie modeli zjawisk i symulacja procesów zachodzących w środowisku
20
– edycja map, nadawanie stylów i symbolizacji, wizualizacje kartograficzne, tworzenie wykresów i przekrojów, modelowanie 3D.
Jak widać z powyższego, katalog możliwości systemów informacji
przestrzennej jest bardzo szeroki. Wydaje się, że w praktyce planistycznej ich rola jest jeszcze niedoceniana. W celach projektowych stosuje się
głównie opracowanie typu CAD. Oprogramowanie GIS stosowane jest
niekiedy w procesie tworzenia dokumentacji planistycznej jako narzędzie
do gromadzenia i prezentacji danych przestrzennych oraz uzyskanych
wyników. Niewystarczająco wykorzystana jest natomiast możliwość stosowania technologii GIS jako systemów wspomagających podejmowanie
decyzji (DSS – Decision Suport System), umożliwiających prowadzenie
wielokryterialnych analiz przestrzennych w celu wyboru najlepszych alternatyw (Wojkowski, 2011).
W tym miejscu należy zwrócić uwagę na bardzo wymierne praktyczne
korzyści płynące z wykorzystania usług pobierania – WFS i WCS w planowaniu przestrzennym (w porównaniu do przywoływanych wcześniej usług
przeglądania – WMS). Do korzyści tych należą:
– możliwość korzystania z danych pobranych przy użyciu usługi WFS
i WCS, pomimo braku dostępu do sieci (w przypadku serwisów WMS
konieczny jest stały dostęp do Internetu i serwera dostarczającego
dane),
– w przypadku danych wektorowych, pobranych przy użyciu usługi WFS
– możliwość modyfikacji obiektów (zmiana kształtu, podział, łączenie)
lub ich atrybutów, możliwość przeprowadzenia analiz z danymi z innych
źródeł (przecinanie warstw, znajdowanie części wspólnej itp.) – operacji
tych nie można wykonywać w usługach przeglądania WMS.
Usługi geoinformacyjne są realizacją technologii GIS w sieci Internet, umożliwiającą użytkownikom dostęp do danych przestrzennych
niezależnie od platformy sprzętowej i programowej, a także elastyczne
łączenie danych pochodzących z serwerów zlokalizowanych w dowolnym
miejscu na kuli ziemskiej. Wciąż najpopularniejsze z nich są usługi WMS
– ze względów technologicznych (usługi te są najbardziej stabilne, najłatwiejsze w implementacji), ale i z przyczyn prawno-ekonomicznych (w
zdecydowanej większości przypadków przedsiębiorstwom i instytucjom
łatwiej jest udostępnić wszystkim zainteresowanym użytkownikom, i do
tego nieodpłatnie (!), graficzny „obraz” danych niż same dane źródłowe).
Wydaje się jednak, że dostępność i zakres tematyczny usług WFS i WCS
umożliwiających pobieranie danych przestrzennych będą systematycznie
wzrastać, m.in. jako wynik wdrażania ustaleń dyrektywy INSPIRE w kra21
Paweł Sudra
jach Wspólnoty Europejskiej. Proces ten odbywał się będzie również z
korzyścią dla użytkowników działających zawodowo w zakresie planowania przestrzennego i urbanistyki. Wizja możliwości pobierania dowolnych
danych przestrzennych udostępnianych w sieci celem dalszego ich łączenia,
przetwarzania i analizowania jest wielce obiecująca, gdy myślimy o planowaniu przestrzennym jako o dziedzinie, która zajmuje się organizacją
przestrzeni geograficznej na użytek człowieka.
BIBLIOGRAFIA
Brzuchowska J., System informacji przestrzennej Wrocławia,
Targi Wiedzy i Rozwiązań Geoinformacyjnych „GIS Meeting”, Konferencja „Administracja publiczna a ustawa o Infrastrukturze Informacji Przestrzennej – obowiązki,
wymagania, korzyści”, 13-14.10.2011, Kielce
Fogel A., Wielokrotne wykorzystywanie danych GIS. Dane w IIP a prawo autorskie,
Targi Wiedzy i Rozwiązań Geoinformacyjnych „GIS Meeting”, Konferencja „Administracja publiczna a ustawa o Infrastrukturze Informacji Przestrzennej – obowiązki,
wymagania, korzyści”, 13-14.10.2011, Kielce
Gaździcki J. (red.), Internetowy Leksykon Geomatyczny, 2004-2010, Polskie Towarzystwo Informacji Przestrzennej, http://www.ptip.org.pl/auto.php?page=Encyclopedia&enc=
Iwaniak A., Rola serwisów WMS i WFS i generalizacji w upowszechnianiu informacji
geograficznej [w:] Roczniki Geomatyki 2005, Tom III, Zeszyt 4, Polskie Towarzystwo
Informacji Przestrzennej
Kubik T., GIS. Rozwiązania sieciowe, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa
2009
Wojkowski J., Rola technologii geoinformacyjnych w planowaniu i gospodarce przestrzennej [w:] „Podniesienie jakości kształcenia akademickiego w zakresie geodezyjnego urządzania obszarów wiejskich w oparciu o doświadczenia praktyki i szkolnictwa
wyższego Bawarii” red. Pijanowski J.M., Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział
Inżynierii Środowiska i Geodezji, Kraków 2011
Dyrektywa 2007/2/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dn. 14 marca 2007 r.
ustanawiająca infrastrukturę informacji informacji przestrzennej we Wspólnocie
Europejskiej (INSPIRE).
Ustawa z dnia 17 maja 1989 roku – Prawo geodezyjne i kartograficzne (tekst jedn.
Dz.U. 2010 nr 193, poz. 1287 z późn. zm.)
Ustawa z dnia 6 września 2001 roku o dostępie do informacji publicznej (Dz.U. 2001
nr 112 poz. 1198 z późn. zm.)
Ustawa z dnia 17 lutego 2005 roku o informatyzacji działalności podmiotów realizujących zadania publiczne (Dz.U. 2005 nr 64 poz. 565 z późn. zm.)
Ustawa z dnia 4 marca 2010 roku o infrastrukturze informacji przestrzennej (Dz.U.
2010 nr 76 poz. 489)
22
STRONY INTERNETOWE
http://www.developpement-durable.gouv.fr
http://geoportal.gov.pl (Geoportal Krajowej Infrastruktury Informacji Przestrzennej)
http://geoportal.wroclaw.pl (Geoportal Systemu Informacji Przestrzennej Wrocławia)
http://www.gis-support.pl
http://www.goldenline.pl
http://www.idee.es
http://ikar2.pgi.gov.pl (Geoportal IKAR – Państwowego Instytutu Geologicznego)
http://inspire-forum.jrc.ec.europa.eu
http://www.ngdc.noaa.gov
https://platform-us.terrainondemand.com
http://sdf.ndbc.noaa.gov
Adres Autora:
mgr Paweł Sudra
Instytut Gospodarki Przestrzennej i Mieszkalnictwa
03-728 Warszawa, ul. Targowa 45
Opportunities for the use of data downloaded from
geoinformation WEB services for spatial planning applications
(on the example of WFS and WCS services)
Abstract
The paper introduces the topic of geo-information services, which serve
to publish spatial data on the Internet. In particular it is focused on two types
of services that will serve as reference standards for developing data download
services within the Infrastructure for Spatial Information In Europe (INSPIRE).
These two standards are: Web Feature Service (WFS) and Web Coverage
Service (WCS). Their implementations are still much less popular than Web
Map Service (WMS) implementations for viewing map data. However, in this
paper, the growing prospects for the development of WFS and WCS services
are indicated, as well as their specifications and current leading implementations
are described. In the Polish web resources it is worth to notice the implementations of WFS on the governmental portal – Geoportal.gov.pl. Another good
example – from a local government unit – are WFS services on the web portal
23
Paweł Sudra
of the Spatial Information System of Wrocław. Implementations of WCS are
still not present in the Polish web resources, despite their growing popularity
in the World. In the paper the very essential topic of legal conditions for the
use of spatial data downloaded by the means of geo-information services is
also outlined (i.a. the issues of: intellectual property rights, data pricing, data
sharing for the purpose of the execution of public tasks). In the conclusion the
attention is paid to the assets of geographic information systems (GIS) and
geo-information services (in particular: data download services – WFS and
WCS) for their application in spatial management and urban planning.
24

Możliwości wykorzystania danych pobieranych z usług

Transkrypt

Podobne dokumenty

konspekt - SIP Powiatu Cieszyńskiego

prezentacja w formacie PDF - regionalny zarząd gospodarki wodnej

AEG - akcesoria - RDJ-TECH