Geodaten im Webbrowser mit OpenLayers anzeigen

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Im Rahmen der Initiative des Landes NRW stellt die Bezirksregierung Köln, Geobasis NRW nun standardisierte Geodatendienste für die Suche, die Einsichtnahme und den Download der digitalen Geobasisdaten kostenfrei für jede Art von Nutzung zur Verfügung. Es gelten hierfür die Lizenzbedingungen „Datenlizenz Deutschland – Namensnennung – Version 2.0“ bzw. „dl-de/by-2-0” (https://www.govdata.de/dl-de/by-2-0) mit den dort geforderten Angaben zum Quellenvermerk. Als Rechteinhaber und Bereitsteller ist „Land NRW“ sowie das Jahr des Datenbezugs in Klammern anzugeben.

Was ist Web GIS?

Unter dem Begriff Web-GIS wird im Allgemeinen eine GIS-Applikation verstanden, deren Kernfunktionen auf für Geodaten spezialisierte Webservices (Geodienste) zurückgreifen. Als Grafische Benutzeroberfläche kann dabei eine auf Geodaten spezialisierte Webapplikation oder ein Geobrowser zur Verwendung eingesetzt werden.

Synonym werden oftmals die Termini GIS online, Internet-GIS, NetGIS, Distributed GIS oder Internet Mapping verwendet. Unter Internet Mapping – dem allgemeinen Begriff – kann auch nur der Abruf von Geodaten aus dem Internet in einem Desktop-GIS verstanden werden. Sofern mindestens zwei Programme Geodaten über ein Netzwerk austauschen (Client-Server-Prinzip), kann schon von einem Web-GIS gesprochen werden. Meist ist jedoch der Austausch von Geodaten per Netzwerkprotokoll, im Speziellen per HTTP gemeint.

Es ist sinnvoll, verschiedene Typen von Web-GIS zu unterscheiden. Eine sehr frühe Unterteilung hat schon Brandon Plewe vorgenommen. Einige Typen sollen hier nun vorgestellt werden.

Dabei unterscheiden diese sich hauptsächlich in der bereitgestellten Funktionalität des Server-Rechners bzw. des Client-Rechners. Bei einem typischen Desktop-GIS ist die gesamte GIS-Funktionalität sowie die Daten auf einem Client-Rechner vorhanden. Bei modernen freien Web-GIS-Architekturen mit Geodiensten wie beispielsweise deegree, GeoServer oder dem UMN MapServer in Verbindung mit einem Webbrowser als Client ist die Funktionalität des Clients meist auf die Visualisierung und auf triviale GIS-Funktionen (Bewegung in der Karte, Zoom, Distanzmessung etc.) beschränkt, während die Hauptlast der Arbeit bei einem oder mehreren Servern liegt (Distributed GIS i. e. S.). Als User-Client benötigt man hierbei einen Webbrowser.

Was ist ?

OpenLayers ist in der Programmiersprache JavaScript entwickelt und unabhängig von der eingesetzten Serversoftware durch die Implementierung mehrerer Schnittstellen. Das Programm stellt typische Webmapping-Elemente bereit, wie zum Beispiel eine Skala zum Verändern des dargestellten Maßstabs. Mittels Editierelementen können dargestellte Karten konfiguriert werden, beispielsweise kann ein Marker platziert werden.

Als Zielgruppe gibt OpenLayers Anwender und Entwickler an, die eine Karte im Internet darstellen oder eine kartenbasierte Anwendung erstellen möchten. Es wurde jahrelang auf der Startseite von OpenStreetMap eingesetzt, und wird unter anderem beim Schweizer Geoportal des Bundes[3] verwendet.

Im Jahr 2008 wurde OpenLayers als Projekt bei der Open Source Geospatial Foundation aufgenommen und ist Open Source Software.[4] Die Kommunikation im Projekt erfolgt über Mailinglisten in englischer Sprache.[5]

Web GIS: mit OpenLayers

OpenLayers bietet verschiedene Schnittstellen, um Geodaten einzubinden. Neben dem Einbinden von einzelnen Bildern stehen auch Schnittstellen zu standardisierten Formaten des Open Geospatial Consortiums in OpenLayers bereit:

  • Web Feature Service
  • Web Map Service

Aber auch geschlossene Formate können eingebunden werden, z. B.:

  • Google Maps
  • Yahoo Maps
  • Bing Maps

Was ist das Open Geospatial Consortium?

Das Open Geospatial Consortium (OGC) ist eine 1994 als Open GIS Consortium gegründete gemeinnützige Organisation, die sich zum Ziel gesetzt hat, die Entwicklung von raumbezogener Informationsverarbeitung (insbesondere Geodaten) auf Basis allgemeingültiger Standards zum Zweck der Interoperabilität festzulegen. Dabei baut sich das OGC aus Mitgliedern von Regierungsorganisationen, privater Industrie und Universitäten auf, deren Mitgliedschaft im OGC kostenpflichtig ist. Das OGC seinerseits ist seit Januar 2007 Mitglied des World Wide Web Consortiums (W3C). Die registrierte Marke heißt OpenGIS.

Was sind OpenGIS Web Services?

Zu den OpenGIS Web Services (OWS) werden u. a. folgende Dienste gezählt:

  • CSW – Catalog Service, zur Suche auf Metadaten
  • WCS – Web Coverage Service, zum Herunterladen von Coverage-Daten (d. h. raum-zeitliche Raster-, Punktwolken-, TIN- und Mesh-Daten)
  • WFS – Web Feature Service, zum Herunterladen von Feature-Daten
  • WMS – Web Map Service, zur visuellen Darstellung von Geodaten als Karten

Die Open Data Initiative des Landes NRW stellt die Geodaten in der Regel als WMS – Web Map Service zur Verfügung.

Was ist Web Map Service?

WMS ist die Abkürzung von Web Map Service. Die Spezifikation des Web Map Service wurde vom Open Geospatial Consortium (OGC) verfasst. Mittlerweile wird er nur noch in der GIS-Branche und bei Vermessungsämtern verwendet. Für Onlinekarten hat sich TMS durchgesetzt.

Gemäß der Spezifikationen des OGC kann ein WMS-Server die angeforderten Karten aus Rasterdaten oder Vektordaten visualisieren. Im Sinne eines verteilten Geoinformationssystems (GIS) besitzt ein WMS nur die Fähigkeit zur Auskunft der notwendigen Metainformation, zur Visualisierung dieser Geodaten und für eine allgemeine Abfrage der zugrundeliegenden Sachdaten. Das Ergebnis, also die Karte, wird vom WMS in der Regel in einem einfachen Raster-Grafikformat zurückgegeben. Je nach Aufbau können aber auch verschiedene andere Dateiformate wie Scalable Vector Graphics (SVG) oder Web Computer Graphics Metafile (WebCGM) erstellt werden, wie es z. B. bei temporären Daten mit Zeitbezug als Film notwendig wird. Daher kann der Nutzer einen Web Map Service grundlegend über seinen Webbrowser ansprechen, in dem die Karte dann angezeigt werden kann. Somit ist der Web Map Service Bestandteil eines Web GIS.

OpenLayers auf unserem Server

Wir haben auf unserem Server OpenLayers in der Version 4.2.0 installiert. In der Entwicklungspahse binden wir die Karten mit Inlineframe ein. Das iframe-Element verwenden wir zum Einbinden von Dokumenten und anderen Web-Seiten verwendet. Eingebettete Frames sind ähnlich wie Grafiken Bereiche innerhalb einer HTML-Datei, in denen fremde Quellen, vor allem andere HTML-Dateien angezeigt werden können.

Responsive Embeds

Ermögliche es Browsern, die Abmessungen von Karten abhängig von der Breite des übergeordneten Blocks zu ermitteln, indem wir ein grundlegendes Verhältnis festlegen, das sich jedem Gerät anpasst.

Die Regeln werden direkt auf die Elemente <iframe>, <embed>, <video> und <object> angewandt. Man kann bei Bootstrap optional die Klasse .embed-responsive-item verwenden, wenn man die Stile bei anderen Attributen gleichsetzen möchte.

Ein praktischer Leitfaden für den Aufbau und den Betrieb webbasierter Geodatendienste

http://www.geoportal.de/SharedDocs/Downloads/DE/GDI-DE/Flyer-Broschueren/Leitfaden-Geodienste-im%20Internet.pdf?__blob=publicationFile

Geodateninfrastruktur

Aufgrund der Bedeutung von raumbezogenen Informationen (= Geodaten) ist es das Ziel der GDI, diese Geodaten allen Nutzern zur Verfügung zu stellen. Dabei beinhaltet der Begriff „Nutzer“ sowohl die öffentliche Verwaltung als auch die Wirtschaft, die Wissenschaft und den Bürger. Eine Geodateninfrastruktur besteht aus den technischen Bestandteilen wie auch aus organisatorischen und rechtlichen Festlegungen, die den Betrieb der Geodateninfrastruktur regeln und sicherstellen.

Auf der rechtlichen und organisatorischen Seite ist insbesondere die Europäische Richtlinie INSPIRE (INfrastructure for SPatial InfoRmation in Europe) für den Aufbau einer europäischen Geodateninfrastruktur zu nennen. In Deutschland wurde auf der Basis einer Verwaltungsvereinbarung zwischen dem Bund und den Ländern die Initiative Geodateninfrastruktur Deutschland (GDI-DE) ins Leben gerufen. Unter dem Dach der GDI-DE werden alle Aktivitäten zum Aufbau von Geodateninfrastrukturen in den Bundesländern und der Bundesverwaltung gebündelt und koordiniert.

Mit der Geodateninfrastruktur Deutschland (GDI-DE), wie sie von Bund, Ländern und Kommunen seit 2003 aufgebaut wird, werden nicht nur die Voraussetzungen für die Umsetzung von INSPIRE in Deutschland geschaffen, sondern auch gemeinsame Vorhaben im Interesse der öffentlichen Verwaltung und der Geoinformationswirtschaft Kommission für Geoinformationswirtschaft vorangebracht.

Links

https://open.nrw/de/dat_kat
OpenStreetMap
Open Geospatial Consortium (OGC)
www.GDI-DE Geodateninfrastruktur DeutschlandOpenLayers ermöglicht Geodaten im Webbrowser anzuzeigen

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