Wuppertal
Wuppertaler Umwelt- und Geodatenportal - technische Fragen & Antworten

Einleitung

Auf dieser Seite haben wir für Sie Fragen und Antworten zur WMS-Technologie, auf der das Portal basiert, zusammengestellt. Sie können diese Seite oder die einzelnen Fragen von vorne bis hinten oder spezifisch lesen. Die einzelnen Textbausteine auf dieser Seite erreichen Sie aber auch über Links, die wir sowohl im Zum FAQallgemeinen FAQ als auch in der Zur Hilfe Kurzanleitung zum Portal untergebracht haben. Wenn Sie diesen Links folgen, erhalten Sie die an der jeweiligen Stelle sinnvollen Hintergrund- oder Detailinformationen.

Technischen Hintergrund nach oben

Europa hat den Umgang mit den Informationen der öffentlichen Hand mit mehreren EU-Richtlinien revolutioniert und setzt dabei auf das Internet: hier sollen bis auf wenige Ausnahmen alle Informationen für die Öffentlichkeit zugänglich gemacht werden. Für unsere Karten und Pläne ist das GeoPortal die Antwort auf diese Anforderung. Für Profis steht das Zur Seite: WuNDAWuNDA zur Verfügung.

Worauf basiert das GeoPortal? nach oben

Die zentralen Konfigurationsdokumente sind eXtentible Markup LanguageXML-Dokumente, die eine Gültigkeit gegenüber der XML-SchemaXML-Schema Definition in der Open Geospatial ConsortiumOGC WMSWeb Map Context Spezifikation 1.0.0 besitzen. Das GeoPortal ist auch in der Lage WMC-Dokumente anderer Anbieter zu lesen.

Was ist das OGC? nach oben

OGC ist die Abkürzung für Zur externen Seite: OGCOpen Geospatial Consortium. Das OGC ist ein internationaler Zusammenschluss von Softwareanbietern, Nutzern und Beratern im Bereich der geographischen Informationstechnologie. Traditionell sind geographische Daten nur innerhalb derjenigen Informationssysteme problemlos nutzbar, mit denen sie erzeugt wurden. Ziel des OGC ist die Entwicklung von Standards, damit die InteroperabilitätInteroperabilität gewährleistet wird.

Was ist ein WMS? nach oben

WMS steht für Web Map Service und lässt sich mit „Kartendienst im Internet“ übersetzen. Die Abkürzung wird heute ausschließlich für solche Dienste verwendet, die der WMS-Spezifikation (Web Map Server Interface Specification) des Open Geospatial ConsortiumOGC genügen. Diese Spezifikation normiert die Kommunikation zwischen einem WMS und einem Anwendungsprogramm, mit dem der Nutzer via Internet auf den WMS zugreift. Das Wuppertaler Umwelt- und Geodatenportal ist ein solches WMS-konformes Anwendungsprogramm!

Die WMS-Spezifikation umfasst drei Operationen. Auf die Anfrage „GetCapabilities“ reagiert ein WMS, indem er Informationen über die verschiedenen Kartenthemen, die er anbietet, in Form einer eXtentible Markup LanguageXML-Datei zurückschickt. Mit „GetMap“ werden Kartenausschnitte vom WMS abgefragt, die als Graphikdatei zurück geschickt werden. Damit können gleichzeitig Karten von verschiedenen im Internet verteilten WMS angefordert und überlagert werden, obwohl die zu Grunde liegenden Daten aus unterschiedlichen Datenbanken, Dateien oder Informationssystemen stammen. Mit „GetFeatureInfo“ können punktuell Sachdaten zu einem vorher ausgewählten Thema abgefragt werden. Diese Sachdatenabfrage wird aber nicht von allen WMS bzw. nicht für alle angebotenen Themen eines WMS unterstützt – schließlich sind nicht zu jeder Karte auch sinnvolle Sachdaten verfügbar.

Im Wuppertaler Umwelt- und Geodatenportal bieten wir Ihnen in dem Dialogfenster, das nach Betätigen des „Themenliste erweitern“-Werkzeugs aufgerufen wird, unter „bekannte WMS“ eine Liste von frei zugänglichen WMS unterschiedlicher Organisationen an, die eine sinnvolle Ergänzung zum Kartenangebot der Stadt Wuppertal bilden.

Bei einem WMS besteht die Möglichkeit, die darstellbaren Maßstäbe einzuschränken, um sinnfreie bzw. nicht nutzbare Darstellungen zu unterbinden. Dies passiert im WMS durch die Scale Hint-Angaben.

Was ist ein Scale Hint? nach oben

Ein Scale Hint wird beim WMSWMS dazu benutzt, um Einschränkungen bzgl. der Sichtbarkeit einzelner Themen vorzunehmen. Es kann dabei eine Unter- sowie Obergrenze angegeben werden. Wird diese nicht angegeben, so ist das Thema uneingeschränkt sichtbar.
Bei den angegebenen Werten handelt es sich nicht um die Maßstabszahl. Es wird die Größe der Diagonalen eines Pixels in der Natur in Metern angegeben. Die Standardgröße eines Pixels ist mit 0,28x0,28mm definiert. Dies entspricht in etwa 90,7 dpi. Je nach Bildschirmauflösung kann der berechnetet Wert von dem Bildschirmwert abweichen.
Das GeoPortal fordert zum Beispiel eine Fläche von 100x100 Pixel an, welches dabei in der Natur 100x100 Meter enspricht. Somit hat ein Pixel eine Kantenlänge von einem Meter. Wendet man den Satz des Pythagoras an, so enspricht die Diagonale also dem Scale Hint der Wurzel von 2. Jedoch spielt bei der Berechnung des Scale Hints die Auflösung eine große Rolle.
Die Karten für den PDF-Druck werden mit 250 dpi angefordert. Wenn eine höhere Auflösung erzielt werden soll, so werden die Karten vom Browser mit einer größeren Breite und Höhe angefordert. So kann es passieren, dass der Dienst keine Karte liefern kann, weil dieser von einer anderen Größe ausgeht.

Parameter bei der PDF-Erstellung
1:26.000, 250 dpi 1:8000, 250 dpi 1:26.000, 300 dpi
Strecke in der Natur horizontal [m] 5503,334 1693,334 5503,334
Strecke in der Natur vertikal [m] 4549,422 1399,822 4549,422
Breite [pixel] 2083 2083 2500
Höhe [pixel] 1722 1722 2076
Pixelbreite 2,642 0,813 2,191
Scale Hint (ber. vom WMS) 3,736 1,15 3,099

Somit kann es passieren, dass eine eingeschränkte Karte im Druck ein anderes Sichtbarkeitsverhalten aufweist. Ist als Untergrenze ein Scale Hint von 3 eingetragen, zeigt das GeoPortal diese bei 1:8000 an. Im PDF-Druck jedoch erst bei einem Zur Hilfe: Skalierungkleinmaßstäbigeren Kartenausschnitt .

Was ist ein WMS-URL? nach oben

URL bedeutet Uniform Resource Locator und ist der Fachbegriff für eine eindeutige Internet-Adresse, die in der Kommandozeile eines Browsers eingegeben werden kann. Die Anfragen eines Anwendungsprogramms z. B. des Wuppertaler Umwelt- und Geodatenportals an einen WMSWMS erfolgen über solche WMS URLs, denen hinter einem „?“ der Operationsaufruf und etliche Parameter mitgegeben werden.

Die Operationsaufrufe und Parameter werden vom Wuppertaler Umwelt- und Geodatenportal verwaltet. In dem Dialogfenster, das nach Betätigen des Zur Hilfe: Themenliste erweiternThemenliste erweitern-Werkzeugs aufgerufen wird, finden Sie das Eingabefeld „WMS URL“. Wenn Sie aus der Liste „bekannte WMS“ einen Dienst auswählen, wird hier der feste Anteil der zugehörigen WMS URLs angezeigt, d.h. der Teil bis zu dem Fragezeichen. Wenn Sie einen WMS verwenden möchten, der nicht in der Auswahlliste aufgeführt ist, können Sie hier den entsprechenden festen Bestandteil des WMS URLs eingeben.

Was ist ein Web Map Context Dokument (Kartendokument)? nach oben

Web Map Context-Dokumente (WMC-Dokumente) basieren auf der WMC-Spezifikation (Web Map Context Implementation Specification) des Open Geospatial ConsortiumOGC, die die Web Map ServiceWMS-Spezifikation ergänzt. Die WMC-Spezifikation regelt, wie eine bestimmte Gruppe von Kartenthemen (Themen/Layern), die von mehreren Kartenservern (WMS) stammen können, in einem übertragbaren und plattformunabhängigen eXtentible Markup LanguageXML-Format beschrieben werden kann. Solche Beschreibungen werden als WMC-Dokumente bezeichnet. Neben den WMS-URLURLs der angesprochenen WMS und den Namen der angesprochenen Kartenthemen enthält ein WMC-Dokument auch Informationen über den Kartenausschnitt und die Sichtbarkeitseinstellung der einzelnen Themen. Zusätzlich sieht die WMC-Spezifikation einen frei strukturierbaren Erweiterungsbereich (extension) vor, in dem anwendungsspezifische Informationen gespeichert werden können.

Im Wuppertaler Umwelt- und Geodatenportal werden WMC-Dokumente verwendet, um die Karten, die in der Zur Hilfe: ThemenauswahlKlappliste "Kartenauswahl" angeboten werden, zu konfigurieren. Diese Karten können daher aus Layern/Themen unterschiedlicher WMS aufgebaut sein. Bei den Kartenansichten, die Sie als registrierter Nutzer in Ihrem Zum FAQ: NutzerverzeichnisNutzerverzeichnis abspeichern können, handelt es sich ebenfalls um WMC-Dokumente. In beiden Anwendungsfällen wird die Extension benutzt, um die weitere kartenabhängige Konfiguration zu speichern (verfügbare Zur Hilfe: SuchkatalogeSuchkataloge, Inhalt der Zur Hilfe: WerkzeugleisteWerkzeugleiste, Inhalt der Zur Hilfe: ThemenauswahlKlappliste "Kartenauswahl").

Was ist ein Feature? nach oben

Wenn Elemente der realen Welt eine Gruppe von räumlichen Elementen bilden, so werden diese als Feature oder Objekt bezeichnet. Features können zu komplexen Features zusammengesetzt werden. Ein Flurstück ist zum Beispiel ein Feature.

Was ist ein WFS? nach oben

WFS steht für Web Feature Service. Als Standard spezifiziert wird er über das Open Geospatial ConsortiumOGC. Durch ihn wird der Zugriff auf geographische Features in Datenbanken ermöglicht. Das Ergebnis einer Abfrage erfolgt meist in Geographic Markup LanguageGML. Beim HTTP-Request können sechs verschiedene Operationen abgefragt werden:
GetCapabilities: Es werden die Fähigkeiten des WFS erfragt. In dem Antwort-XML-Dokument befinden sich Angaben zum Anbieter, zu den angebotenen Featuretypes oder möglichen Operationen.
Describe Feature Type: In diesem XML-Dokument stehen Informationen zur Struktur einzelner FeatureTypes. Diese Abfrage ist notwendig, um Werte abzufragen oder Features zu editieren.
Get Feature: Abfrage einzelner oder einer Auswahl von Features. Die Antwort erfolgt in einem GML-Dokument.
Get GML Object: Es werden Elemente geliefert, die durch XLink beschrieben werden.
Transaction: Es werden zur Änderung von Features Befehle wie INSERT, DELETE und UPDATE bereit gestellt.
LockFeature: Ein oder mehrere Features werden für die Dauer eines Transaction-Request gesperrt.
Es existieren drei verschiedene Typen von WFS: Basis-WFS ermöglicht nur die Operationen GetCapabilities, DescripeFeatureType und GetFeature. XLink(Zur externen Seite: XLinkXML LinkingLanguage) beschreibt, wie in XML-Dokumenten auf XML-Elemente oder externe Datenobjekte angegeben werden können.
-WFS ist ähnlich dem Basis-WFS bietet allerdings XLink Unterstützung durch die Operation GetGMLObject.
Transaction-WFS ist zusätzlich für schreibende Operationen verantwortlich.
Im GeoPortal wird der WFS für die Suchkataloge verwendet und basiert auf einer Postgres-Datenbank. Die deegree WFS Implementation unterstützt die OGC WFS Spezifikationen 1.0 und 1.1.

Was ist GML? nach oben

GML (Geographic Markup Language) ist die vom Open Geospatial ConsortiumOpen GIS Consortion verabschiedete Auszeichnungssprache für Geographische Vektordaten. Räumliche und nicht räumliche Daten sowie deren Beziehung untereinander werden als Grundlage für internetbasiertes GIS formal beschrieben. GML ist eine offene GIS-Schnittstelle für den Datenaustausch sowie die Datensicherung und ist vom Browser nicht visualisierbar. Deshalb müssen die Daten in ein anderes Format transformiert werden, damit Web-Browser oder Plugins diese interpretieren können.

Was ist ISO? nach oben

Die Zur externen Seite: ISOInternational Organization for Standardization ist die offizielle Standardisierungsorganisation, bestehend aus 118 nationalen Normungsinstituten, und in Deutschland durch DIN vertreten. Für den GIS-Bereich gibt es die Arbeitsgruppe Zur externen Seite: TC 211TC 211.

Was ist XML? nach oben

Proprietäre Datenformate, meist mit nicht offengelegter Struktur, sind ein großes Hindernis in Hinblick auf die InteroperabilitätInteroperabilität von Geodaten. Die eXtentible Markup Language (engl. Erweiterbare Auszeichnungssprache) ist ein offener Standard des Zur externen Seite: wwwWWW-Consortiums, welcher für die Definition, Validierung und den Austausch von Dokumentenformaten im Web entworfen wurde. Durch die definierten Einschränkungen (Document Type DefinitionDTD oder XML-SchemaXML-Schema ) können die Hürden der Interoperabilität genommen werden. Struktur und Syntax ähneln Hypertext Markup LanguageHTML. Mit XML können eigene formale Auszeichnungssprachen für das WWW, wie beispielweise die GMLGeographic Markup Language (GML), bzw. die Struktur eines beliebigen Dokumenttyps definiert werden. XML-Dokumente sind sowohl maschinen- als auch menschenlesbar und müssen wohlgeformt (XML-Regeln sind eingehalten) und gültig (hält sich an die DTD bzw. XML-Schema) sein.

Was ist HTML? nach oben

Die Hypertext Markup Language ist eine Auszeichnungssprache zur Strukturierung von Inhalten. Als Grundlage des WorldWideWeb werden diese von Browsern dargestellt. Neben der Seite sind in dem Dokument auch Metainformationen gespeichert. Eine Weiterentwicklung erfolgt durch das Zur externen Seite: wwwWorld Wide Web Consortium und der Zur externen Seite: WHATWGWeb Hypertext Application Technologie Working Group.

Was ist Interoperabilität? nach oben

Ein interoperables System (Systemkomponenten) ist fähig, Daten und Funktionen über Systemgrenzen hinweg auszutauschen und zu nutzen. Ziel ist es aufwendige Datenkonventionen und Import-/Export-Probleme zu überwinden und somit den Zugang zu auf verschiedenen Plattformen verteilten Systemen zu ermöglichen. Im Bereich von Software wird dann von Interoperabilität gesprochen, wenn mehrere Programme dasselbe Dateiformat oder dieselben Protokolle verwenden.

Was ist DTD? nach oben

Die Document-Type-Definition ist ein Satz an Regeln, der dafür sorgt, dass Dokumente eines bestimmten Typs einheitlich sind. Es wird die Reihenfolge und die Verschachtelung von Elementen sowie die Art des Inhalts von Attributen festlegt. Eine DTD wird immer zu Beginn des XML-Dokuments angegeben und ist Bestandteil der XML-SchemaXML-Spezifikation.

Was ist XML-Schema/XSD? nach oben

Das XML-Schema bzw. die XML-Schema-Definition ist ein XML-Dokument und die modernere Art (im Vergleich zur Document Type DefinitionDTD) die Struktur von XML-Dokumenten zu beschreiben. Zusätzlich besteht die Möglichkeit den Inhalt von Attributen einzuschränken und komplexere Zusammenhänge zu beschreiben.

Wie wird die Auflösung in Zentimeter berechnet? nach oben

Um zu ermitteln, wie viel 1000 Pixel auf dem Monitor in Zentimeter sind, bedarf es weiterer individueller Angaben. Dies ist zum einem die Bildschirmdiagonale (beispielsweise 24"), das Seitenverhältnis(16:10) und die Auflösung(1920x1200).
Zunächst muss ermittelt werden, wie hoch und wie breit der Monitor in Zentimeter ist: (24"*2,54cm/") = a + b mit b = 16/10*a Daraus ergibt sich a = 32,31cm und b = 51,69. In Bezug zur Auflösung ergibt sich daraus ein Wert von 1200px/32,31cm = 37,14px/cm bzw. bei einem 1000 Pixel breitem Fenster: 32,31cm/1200px*1000px = ca. 26,9 cm

Was ist ein Request? nach oben

Bei einem Request stellt der Rechner des Benutzers eine Anfrage an den Server. Beim GeoPortal erfolgen diese Anfragen gegen einen Web Map ServiceWMS oder Web Feature ServiceWFS.










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