GIS-Lab: Создание WMS-сервиса с помощью Mapserver

Данная статья, помимо перевода соответствующего пункта документации к программному пакету Mapserver, также ставит целью предоставить конкретный, работающий пример, иллюстрирующий создание WMS сервиса с помощью Mapserver и его дальнейшее использование в ПО умеещем работать с такими сервисами, в нашем случае мы иллюстрируем работу с созданным сервисом в QGIS, ArcGIS и ArcGIS Explorer.

В статье подразумевается, что вы уже умеете создавать интернет-карты с помощью Mapserver, в обратном случае, рекомендуем сначала ознакомиться с описанием для начинающих. Подразумевается, что у читателя уже есть собранный и работающий проект Mapserver. Дальнейшее описание показывает, как из просто интернет-карты сделать сервис отвечающий спецификации WMS 1.1.1, позволяющий работать с своими данными в клиентском ПО ГИС. Для создания подобного сервиса необходим Mapserver версии 3.5 и выше.

Теория

WMS (или Web Map Server - Сервер картографической информации) помимо просто отображения инфромации с помощью браузера, также позволяет пользователю использовать свои данные в ПО ГИС, в пользовательской ГИС таким образом может быть загружены данные из нескольких WMS, дополнительно к ним могут быть добавлены данные самого пользователя. Mapserver поддеживает спецификацию WMS версии 1.1.1, которая поддерживается Open Geospatial Consortium (OGC).

Перед тем как начать работу необходимо убедиться в том, что ваша версия Mapserver поддерживает WMS, для этого необходимо выполнить следующую команду в Windows-версии Mapserver:

или такую команду в Unix-версии, находясь в директории cgi-bin веб-сервера:

Если в результате выполнения команд, в описании Mapserver содержится подстрока SUPPORTS=WMS_SERVER, значит WMS поддерживается. Примерное содержание результата выполнения этих команд такое:

Подразумевается, что некая веб-карта уже создана и работает, например такая. Содержимое соответствующего map-файла для этой карты очень простое:

Для адаптации нашей карты как WMS сервиса, потребуются следующие изменения.

2. В группе WEB необходимо создать подгруппу METADATA и задать в ней тэги:

Если слои карты имеют систему координат отличную от системы координат карты, то она должна быть обозначена для каждого слоя. В обратном случае считается, что система координат слоя равна системе координат карты в целом. Если систему координат слоя задать все же необходимо, делается это так:

3. Необходимо задать группу тэгов PROJECTION карты

Точно также как и параметр wms_srs в группе METADATA наследуются и описания проекций слоя и карты в группе PROJECTION. Спецификацией WMS 1.1.1 рекомендуется указывать описание системы координат отдельных слоев, даже если они совпадают друг с другом и с картой целиком. Также как и для самой карты, PROJECTION указывается для каждого слоя и в метаданных слоя.

4. Подобно группе WEB, для каждого слоя также надо создать подгруппу METADATA, где указать тэги wms_title и wms_abstract:

5. Добавление возможности запросов к слоям карты

Для того, чтобы можно было получить информацию о объектах слоев карты, необходимо слелать две модификации.

WEB
...	
	METADATA
	...
		wms_onlineresource         "http://gis-lab.info/cgi-bin/mapserv?map=/usr/local/www/website/map/wms.map&"
		wms_getfeatureinfo         "http://gis-lab.info/cgi-bin/mapserv?map=/usr/local/www/website/map/wms.map&"
		wms_featureinfoformat      "text/plain"
	END
END

Добавить тэг TEMPLATE сразу после описания типа слоя TYPE, а так же тэга wms_include_items, содержащего перечень полей из которых можно брать информацию в METADATA каждого слоя. Значение "all" этого тэга означает, что будут показываться все атрибуты.

После этого в ПО ГИС можно будет пользоваться инструментами типа identify для просмотра атрибутивной информации по каждому объекту слоя.

Проверим созданный сервис с помощью специальной команды, ввести которую нужно в адресную строку браузера:

Результатом выполнения этой команды является файл в формате XML, представляющий из себя ответ сервера содержащий описание сервиса. Этот файл также содержит полезную информацию в секциях , где описываются ошибки, возникшие при чтении файла map и не соответствующие спецификации WMS 1.1.1.

Результирующий map-файл, после адамтации, должен выглядеть следующим образом:

MAP
  NAME           "WMS"
  STATUS         ON
  IMAGETYPE      PNG
  EXTENT         -97.238976 41.619778 -82.122902 49.385620
  SIZE           400 300
  SHAPEPATH      "/usr/local/www/gis-lab/data/programs/mapserver/wmstest/"
  UNITS DD
  IMAGECOLOR     255 255 255
	
  WEB
    TEMPLATE  "template.html"
    IMAGEPATH "/usr/local/www/gis-lab/data/tmp/" 
    IMAGEURL  "/tmp/"
	METADATA
		wms_title                  "GIS-LAB Demo"
		wms_abstract               "This is the WMS demo from GIS-Lab"
		wms_onlineresource         "http://gis-lab.info/cgi-bin/mapserv?map=/path/to/wmstest/wms.map&"
		wms_srs                    "EPSG:4326"
		wms_getfeatureinfo         "http://gis-lab.info/cgi-bin/mapserv?map=/path/to/wmstest/wms.map&"
		wms_featureinfoformat      "text/plain"
	END
  END
  
  PROJECTION
   "proj=latlong"
   "ellps=WGS84"
   "datum=WGS84"
  END
  
  LAYER # States polygon layer begins here
    NAME         states_poly
    DATA         states_ugl
    STATUS       ON
    TYPE         POLYGON	
	TEMPLATE     "dummy"
	
    CLASSITEM    "CLASS"
    PROJECTION
		"proj=latlong"
		"ellps=WGS84"
		"datum=WGS84"
    END
    CLASS
      NAME "States"
      EXPRESSION "land" # Only polygons where "CLASS" = "land" will be drawn.
      STYLE
        COLOR      232 232 232
      END
    END
    CLASS
      NAME "Water"
      EXPRESSION "water" # Only polygons where "CLASS" = "water" will be drawn.
      STYLE
        COLOR      198 198 255
      END
    END
	METADATA
		wms_title         "Countries 1"
		wms_abstract      "Countries 1 test"
		wms_srs           "EPSG:4326"
		wms_include_items "all"
	END
  END

  LAYER
    NAME         states_line
    DATA         states_ugl
    STATUS       ON
    TYPE         LINE
	PROJECTION
		"proj=latlong"
		"ellps=WGS84"
		"datum=WGS84"
    END
    CLASSITEM    "CLASS"
    CLASS
      NAME       "State Boundary"
      EXPRESSION "land"
      STYLE
        COLOR    32 32 32
      END
    END
	METADATA
		wms_title    "Countries 2"
		wms_abstract "Countries 2 test"
		wms_srs      "EPSG:4326"
	END
  END
  
END

Работа с WMS в ПО ГИС - Практика

Мы иллюстрируем работу с созданным сервисом в QGIS, ArcGIS и ArcGIS Explorer, в большинстве современных ГИС есть средства загрузки и работы с такими слоями.

WMS-слой в QGIS подключается с помощью Layer\Add WMS layer. В появившемся окне нужно нажать на кнопку New (новый) и ввести параметры нового соединения. При этом URL должен быть равен значению параметра wms_onlineresource, включая знак "&" в конце строки.

После установки соединения необходимо выбрать и слои для загрузки.

В ArcGIS загрузка WMS-слоев производится через добавление темы. После чего в выпадающем списке (Look in) нужно выбрать GIS Servers, нажать на WMS Servers и ввести URL WMS.

После ввода URL нужно нажать на Get Layers и выбрать загружаемые слои.

Подключение WMS-слоев, как и любых других данных в ArcGIS Explorer осуществляется через меню File\Open..., в котором нужно переключиться на раздел Servers и выбрать кнопку WMS. В появившееся окно нужно ввести адрес WMS-сервиса в интернет.

После нажатия на Ok, будет предложено также выбрать некоторые параметры отображения, такие как растровое разрешение, отображаемые слои и зумирование после загрузки на загруженные слои.

Так как WMS выдает данные в растровом формате, на мелких масштабах может быть заметна пикселизация.