PRODUÇÃO CARTOGRÁFICA SERVIÇOS WEB

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1 SERVIÇOS WEB

2 World Wide Web Evolução de simples páginas com conteúdo estático para páginas com conteúdos dinâmicos (extraídos, principalmente, de Sistemas Gerenciadores de Bancos de Dados SGBD) Tecnologias que emergiram no final da década passada: Common Gateway Interface (CGI) Active Server Pages (ASP) Java Server Pages (JSP) Hypertext Preprocessor (PHP) Cold Fusion

3 O Consórcio OpenGIS (Open GIS Consortium - OGC) criou normas para a implementação de serviços de disponibilização de informações geográficas via WEB: -Web Map Server (WMS); -Web Feature Server (WFS); -Web Coverage Server (WCS); -Web Processing Server (WPS); Em comum aos três primeiros serviços há uma série de normas referenciadas como Web Service Common, que normatiza as formas como o serviço opera com elementos tais como retângulos envolventes, processamento de exceções, codificação de valores, etc.

4 Web Map Service (WMS) O padrão apresentado pelo OGC permite implementar uma interface HTTP simples para solicitar imagens de mapas georreferenciados de um ou mais banco de dados geoespaciais distribuídos. Uma solicitação WMS define a(s) camada(s) geográfica(s) e área(s) de interesse a ser(em) processadas(s). A resposta à requisição pode ser uma ou mais imagens georreferenciadas (JPEG, PNG, etc.) que pode ser exibida em um navegador web, ou texto, normalmente formatado em XML. A interface também suporta a potencialidade de especificar a transparência das imagens para que camadas de múltiplos servidores possam ser combinadas (ou não).

5 CONCEITOS HTTP HTTP (Hypertext Transfer Protocol) é o suporte para transação de requisições e respostas de um WMS. Suporta dois métodos de requisição: GET e POST. Um servidor deve estar apto a oferecer o GET, sendo opcional o suporte ao POST. O uso do endereço URL (Uniform Resource Locator) difere em cada caso. O principal servidor HTTP na atualidade é o Apache Alguns caracteres são considerados reservados na composição do URL, para definição de parâmetros que compõem uma requisição específica:?, &, =,, e +

6 FUNÇÕES DOS CARACTERES RESERVADOS? Separador que indica o início da string de consulta; & - Separador de parâmetros em uma string de consulta; = - Separador entre nome e valor de um parâmetro;, - Separador de valores individuais em uma lista orientada (como BBOX, LAYERS and STYLES em uma requisição do tipo GetMap). + - empregado em substituição da ocorrência de um caracter espaço. Ex.: www/html/webservices/ucs.map&request=getcapabiliti es&service=wms

7 MÉTODO GET PRODUÇÃO CARTOGRÁFICA As requisições do método GET são, na prática, o acréscimo de parâmetros visando à construção de um comando válido ao um prefixo URL. Um prefixo URL é definido como uma string contendo, nesta ordem: o esquema ( http or https ), endereço do servidor, número de porta opcional, endereço da aplicação, marcador obrigatório?, e customização dos comandos, compostos pela combinação de parâmetros (Parameters=value), separados pelo símbolo &. Ex.: BBOX=-51,-22,-39,-14&SRS=EPSG:4326&WIDTH=800& HEIGHT= 300&FORMAT=PNG

8 LANDSAT/ TM MÉTODO POST 30 PRODUÇÃO CARTOGRÁFICA Requisições do método POST é uma URL completa (não apenas um prefixo no caso GET) à qual os clientes transmitem os parâmetros de requisição no corpo da mensagem POST. Um WMS não requer acréscimo de parâmetros à URL para construir um comando válido. Quando se usa o método POST, a mensagem de requisição é formulada como um documento XML (extensible Markup Language). XML é um novo padrão de modelagem de dados que foi especificamente projetado para permitir a troca de dados entre sistemas. Definida pelo W3C, é uma linguagem de descrição de conteúdo de documentos;

9 Operações WMS

10 Operações WMS GetCapabilities O objetivo da operação GetCapabilities é obter os metadados do serviço, que é uma descrição do conteúdo da informação do servidor e os valores aceitáveis dos parâmetros de requisição. A resposta a uma requisição desta operação é um arquivo formatado em XML, contendo informações relativas às características do serviço disponibilizado.

11 GetMap PRODUÇÃO CARTOGRÁFICA Operações WMS O objetivo da operação GetCapabilities é fornecer um mapa, ou seja, uma figura (formatos PNG, JPEG, GIF, etc.) que represente o conteúdo requisitado ou sinalizar uma exceção. A requisição da operação GetMap demanda a passagem de parâmetros, previstos pelo OGC, e resumidos na tabela seguinte. O formato das imagens (mapas) depende da implementação de bibliotecas específicas (libtiff, libgeotiff, libjpeg, etc.).

12 European Petroleum Survey Group Ex.: ucs.map&service=wms&version=1.1.1&request=getmap&layers=uc sef&srs=epsg:4326&bbox= , , , &styles= default&format=image/png&width=800&height=600&transparent=t RUE& EXCEPTIONS=text/xml

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14 GetFeatureInfo PRODUÇÃO CARTOGRÁFICA Operações WMS GetFeatureInfo é uma operação opcional, aplicável apenas em camadas de informação que apresentam como verdadeiro o atributo queryable.

15 Aplicações O serviço de disponibilização de mapas pode ser implementado em uma página web, onde o aplicativo instalado no servidor cria legenda, imagem (mapa) e escala gráfica como objetos embutidos na página, independente do formato. Há outros recursos como scripts (Javascript, Mapscript, etc) e linguagens (Perl, PHP, etc) que aproveitam melhor os recursos do servidor de mapas. Há também a possibilidade de conexão com aplicativos desktop (gvsig, Quantum GIS, etc.), customizando a exibição dos dados sem copiar os dados para a máquina cliente.

16 Web Feature Service (WFS) O padrão WFS, apresentado pelo OGC, define uma interface para especificar requisições de feições geográficas pela web usando chamadas independentes de plataforma. Este padrão define interfaces e operações para acesso e manipulação de dados em um conjunto de feições geográficas, incluindo: - Acessar ou pesquisar feições baseadas em conteúdos espaciais e não-espaciais; - Criar uma nova instância de feição; - Obter a descrição das propriedades das feições; - Apagar uma instância de feição; - Atualizar uma instância de feição; - Bloquear uma instância de feição;

17 1. Uma aplicação cliente faz a requisição do documento de funcionalidades do WFS. Neste documento estão descritas todas as operações permitidas e a lista dos tipos de feição disponíveis; 2. Uma aplicação cliente pode fazer uma requisição ao WFS para a definição de um ou mais feições ou tipos de elementos disponibilizados pelo WFS. 3. Com base na seleção do(s) tipo(s) de feição, a aplicação cliente gera uma requisição, que será enviada ao servidor web, onde o WFS será acionado para ler e responder à requisição; 4. Quando um WFS completa o processamento da requisição, ele gera um relatório de status e devolve ao cliente. No caso de erro, o relatório indica tal fato.

18 Operações WFS GetCapabilities: um serviço deve estar apto a descrever suas funcionalidades. Especificamente, precisa indicar quais tipos de feições ele pode prover e quais operações são suportadas em cada tipo de feição; Ex.:http://frameworkwfs.usgs.gov/framework/wfs/wfs.cgi? VERSION=1.1.0&SERVICE=WFS&REQUEST=GetCapabilities GetGmlObject (opcional): o serviço deve permitir acessar instâncias de elementos criando Xlinks referentes aos seus IDs XML.

19 DescribeFeatureType: o serviço precisa, quando requisitado, descrever a estrutura de qualquer tipo de feição que ele disponibiliza; Transaction: um WFS pode processar requisições de transação (operações que modificam as feições, tais como criar, atualizar e deletar feições geográficas). LockFeature: um WFS pode estar apto a processar uma requisição de bloqueio de uma ou mais instâncias de um tipo de feição para a duração de uma transação.

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21 Com base nas descrições anteriores, pode-se descrever três classes de WFS: WFS Básico: são implementadas as operações GetCapabilities, DescribeFeatureType e GetFeature. É considerado um WFS apenas leitura ; XLink WFS: são implementadas as operações de um WFS básico mais a operação GetGmlObject para Xlinks locais ou remotos, e é oferecida a opção de acionar a operação GetGmlObject durante as operações GetFeature; WFS Transacionais (WFS-T): um WFS-T suporta todas as operações de um WFS básico além de implementar a operação Transaction. Opcionalmente, o WFS-T pode implementar as operações GetGmlObject e/ou LockFeature.

22 Aplicações Normalmente, emprega-se na conexão com aplicativos desktop (gvsig, Quantum GIS, etc.), customizando a exibição dos dados sem copiar os dados para a máquina cliente. Exemplos VERSION=1.1.0&SERVICE=WFS&REQUEST=DescribeFeatur etype&typename=gubs:governmentalunitce VERSION=1.1.0&SERVICE=WFS&REQUEST=GetCapabilities

23 Web Coverage Service (WCS) A interface WCS especificada permite a obtenção eletrônica de dados geoespaciais como coberturas (Informação geoespacial digital representando fenômenos variáveis em função do tempo). Um WCS permite acesso a amplos conjuntos de informações geoespaciais, de forma que sejam úteis para renderização na aplicação cliente e como insumo em modelos científicos, por exemplo. Pode-se entender cobertura como uma representação espacial que cobre uma área geográfica, dividindo a mesma em partições que podem ser regulares e irregulares, e designando um valor para cada partição. Sugestão de leitura:

24 O WCS tem em comum com o WMS e o WFS o fato de permitir ao usuário selecionar porções de informações de um servidor com base em critérios de restrições espaciais ou outros critérios. Mas, ao contrário do WMS, que retorna figuras estáticas, o WCS disponibiliza os dados e suas descrições detalhadas. Também define uma rica sintaxe para requisições de dados, além de retornar a semântica original (ao invés de imagens), o que pode ser interpretado, extrapolado, etc. Ao contrário do WFS, que retorna feições geoespaciais discretas, o WCS retorna coberturas fenômenos espaciais que relacionam um domínio espaço-temporal a uma gama de propriedades (possivelmente, multidimensional);

25 Operações WCS GetCapabilities: retorna um documento XML descrevendo o serviço e apresentando as coberturas que os usuários podem requisitar; DescribeCoverage: permite aos usuários requisitar uma descrição completa de uma ou mais coberturas disponibilizadas por um servidor de WCS. O servidor responde com um documento XML que descreve integralmente as coberturas identificadas; GetCoverage: normalmente roda depois que as respostas das operações GetCapabilities e DescribeCoverage mostraram que as requisições são válidas e que os dados estão disponíveis.

26 Aplicações PRODUÇÃO CARTOGRÁFICA Normalmente, emprega-se na conexão com aplicativos desktop (gvsig, Quantum GIS, etc.), customizando a exibição dos dados sem copiar os dados para a máquina cliente. Exemplos

27 Web Processing Service (WPS) Um WPS permite ao usuário acessar, por intermédio de uma rede, a cálculos pré-programados ou modelos computacionais aplicáveis a dados georreferenciados. O cálculo pode ser extremamente simples ou altamente complexo, com qualquer número de parâmetros de entrada ou dados de saída. A interface WPS padroniza a forma de processar os dados, descreve formatos de entrada e saída, como um usuário pode requisitar a execução de um processo e como interagir com a saída de um processamento. A interface WPS pode ser empregada para carregar outros serviços web.

28 Operações WPS

29 GetCapabilities: esta operação permite a um cliente conhecer os metadados do serviço, que descrevam as funcionalidades disponibilizadas pelo servidor. Esta operação fornece os nomes e descrições gerais dos processos oferecidos por uma instância WPS. São parâmetros obrigatórios REQUEST e SERVICE, e são opcionais ACCEPTVERSIONS e LANGUAGE. Ex.:http://www.idee.es/WPS/services? REQUEST=GetCapabilities&SERVICE=WPS

30 DescribeProcess: Esta operação permite a um cliente conhecer informações detalhadas sobre os processos que podem ser executados pelo WPS, incluindo os dados de entrada necessários, formatos permitidos, e os resultados que podem ser produzidos. São parâmetros obrigatórios REQUEST, SERVICE, VERSION e IDENTIFIER, sendo opcional o LANGUAGE. Ex.:http://www.idee.es/WPS/services? REQUEST=DescribeProcess&SERVICE=WPS&version= 0.4.0&identifier=GetLineOfSightPng

31 Execute: esta operação permite a um cliente executar um processamento específico implementado pelo WPS, usando parâmetros inseridos e retornando os resultados obtidos. São parâmetros obrigatórios REQUEST, SERVICE, VERSION e IDENTIFIER, e opcionais DATAINPUTS, LANGUAGE e RESPONSEFORM. Entre as fontes de dados que podem ser usadas no processamento pode estar a resposta a uma requisição a um WCS, por exemplo.

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