Université de Toulouse-Le Mirail décembre 2011 Département de Géographie-Aménagement-Environnement Laurent Jégou

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1 Université de Toulouse-Le Mirail décembre 2011 Département de Géographie-Aménagement-Environnement Laurent Jégou M2 Sigma Module U50_B33 GeoServer, un diffuseur de WebServices GéoSpatiaux 1. Présentation A. Les WebServices GéoSpatiaux OGC Les WebServices GéoSpatiaux sont des fournisseurs de données ou de services (opérations) sur le réseau, que l'on interroge selon des méthodes normalisées (OGC, OpenGeo Consortium). Les requêtes possibles pour le WMS, par exemple, sont : GetCapabilities : pas de paramètres à fournir, cette requête renvoie les possibilités du serveur (par exemple du point de vue des projections autorisées) et les couches qu'il contient. GetMap : renvoie une image cartographique en fonction des paramètres fournis. En option, les serveurs WMS peuvent proposer d'autres requêtes : GetFeatureInfo : renvoie les données attributaires prévues pour les entités sélectionnées. DescribeLayer : renvoie des informations complémentaires sur la couche sélectionnée. GetLegendGraphic : renvoie l'élément de légende correspondant au paramètre demandé. Les requêtes et leurs réponses sont envoyées en utilisant le protocole classique du Web, HTTP, en fournissant les paramètres dans l'url. Par exemple : Il existe plusieurs types de WebServices : WMS : Web Map Service, le plus connu, difuuse des cartes sous formes d'images raster, et renvoie les données attributaires correspondant à un point (cliqué sur une interface par exemple). WMS-C : WMS tuilé (dalles), plus rapide à utiliser. WFS : Web Feature Service, diffusion d'entités géométriques vectorielles. Le format de ces entités est souvent le GML, mais on voit apparaître de plus en plus le GeoJSON. WFS-T : variante transactionnelle du précédent, c'est à dire qu'elle accepte les demandes de modification des données vectorielles (création / modification / suppression). Autorise la saisie ou la modification à distance. WCS : Web Coverage Service, diffusion de données raster. WPS : Web Processing Service, exécution de traitements à distance. Par exemple on peut donner accès à des commandes d'un logiciel de SIG à distance, en fournissant les données et les paramètres du traitement à réaliser. Des servcuers WPS existent qui donnent accès aux fonctions du logiciel GRASS.

2 CSW : Catalog Service for the Web, diffusion de catalogue de metadonnées. Exemples de serveurs de webservices OGC : Corine Land Cover / France (WFS, WMS) : BRGM (WMS, WCS, WFS, CSW) : WPS de test (projet Sigma 2009) : Le GéoCatalogue, qui diffuse ses métadonnées en CSW : B. GeoServer GeoServer est un logiciel open-source serveur qui permet de diffuser et modifier des données GeoSpatiales sur le web. Il est écrit en langage Java et fonctionne côté serveur en tant que «servlet», c'est à dire comme une application gérée par un serveur d'applications java (le plus utilisé d'entre eux étant Tomcat, un projet de la fondation Apache). Cette particularité a des conséquences sur le type d'hébergement nécessaire au fonctionnement du logiciel, moins répandu, et donc sur la capacité à déployer cette solution. GeoServer est devenu l'implémentation de référence (c'est à dire le logiciel modèle) de l'ogc pour la diffusion de données selon les normes WFS et WCS (services de données vecteur et raster, respectivement), et reste l'un des meilleurs logiciels pour diffuser des cartes (assemblage de couches stylées) à la norme WMS. => Démonstration de la consommation de WebServices avec QuantumGIS et MapInfo GeoServer est né à la suite d'un projet visant à créer des outils de diffusion et de visualisation des données spatiales sur le web, pour permettre une plus grande transparence des opérations d'aménagement. L'idée était de pouvoir rendre plus accessible des cartes et des informations spatialisées. A la même époque, l'ogc débutait ses travaux et mettait au point les types de données (norme SFSQL, vue lors de la séance sur PostGis) et la norme qui allait devenir le WFS. Les fondateurs de GeoServer furent aussi à l'origine de GeoTools, un ensemble de fonctions de traitement des données spatiales en Java, basé sur la Java Topology Suite, que l'on retrouve aujourd'hui au coeur de nombreux logiciels SIG open-source développés en langage Java (comme JUMP, GvSIG) La JTS a depuis été réécrite en C depuis pour devenir la bibliothèque GEOS, utilisée dans de nombreux logiciels (par exemple dans PostGIS et Quantum GIS). 2. Installation sous Windows Télécharger la dernière version stable pour Windows (windows installer au 12/12/11) sur cette page : Vérifier qu'un JDK Java existe bien sur la machine, et que la variable d'environnement système JAVA_HOME est correctement renseignée (pointant sur le répertoire du JRE). Lancer GeoServer avec le raccourci dans le menu Démarrer / Programmes qui a été créé lors de l installation, ce qui affiche une fenêtre de commandes qui contiendra les éventuels messages d'erreurs lors de l'exécution de GeoServer.

3 Par défaut, le serveur web est configuré sur le port 8080, on obtient donc l'interface d'administration web de GeoServer à l'adresse suivante : (login administrateur par défaut : admin / geoserver). Vous avez noté que cette installation de GeoServer contient son propre logiciel serveur (le serveur d'applications Java léger Jetty), et qu'il n'y a pas eu besoin d'installer et de configurer un nouveau serveur HTTP Apache. Autre possibilité : utiliser l'installation de l'opengeosuite, qui contient GeoServer, masi aussi un serveur PostGreSQL/PostGIS et divers utilitaires complémentaires très intéressants comme le Styler pour éditer les fichiers de styles au standard SLD et le GéoExplorer pour créer des applications de WebMapping avec la bibliothèque de fonctions GeoExt. Cette suite existe en version "Community Edition", open-source et gratuite. Cf. : 3. Configuration et mise en place du serveur L'interface de gestion de GeoServer se présente sous la forme suivante : Notez le formulaire de login en haut de la page, par défaut l'administrateur se log avec admin/geoserver. Après login, le menu d'administration apparaît. On y retrouve une page d'affichage de l'état du serveur, des web services actifs, ainsi que les liens vers l'administration des données servies. Dans GeoServer les données sont structurées de la manière suivante : Espaces de travail : (répertoires qui ne servent que de moyens pour regrouper des entrepôts). Entrepôts : zone de stockage de données de même format (vecteur ou raster). Les entrepôts définissent une source de données et la décrivent (texte de description et page de codes de la source de données, utile pour les dbf des shapefile par exemple). Couches : les couches sont un moyen de présenter les informations des entrepôts, en précisant la boîte d'encadrement (bounding box, ou coordonnées du rectangle d'encombrement maximum), et en affectant un style d'affichage de ces données (en attribuant l'un des styles gérés par GeoServer par ailleurs) Les styles sont donc la définition de l'apparence d'affichage d'une couche, selon un format standardisé très utilisé, le format SLD (Styled Layer Descriptor). On peut prévisualiser la couche, avec son style défini ou un style par défaut (selon le type des données), grâce au client OpenLayers inclus dans l'installation de GeoServer.

4 Pour diffuser une carte complexe en tant que webservice WMS, vous pouvez ainsi composer plusieurs couches, chacune avec son style d'affichage, pour former un groupe de couches. 4. Création d'un nouvel entrepôt et définition des couches. a. Récupération des données Raster qui sera servi en WMS et WCS : Téléchargez l'image «Blue Marble Next Generation» du mois d'avril, en jpeg de résolution 8km / pixel. Créez un «worldfile», c'est à dire d'un fichier texte de géoréférencement pour l'image jpeg, et qui sera placé dans le même répertoire que le jpeg de l'image. Dans notre cas, le worldfile sera nommé world x5400x2700.jgw et contiendra : Texte du worldfile : Explication : / 5400 pixels de large 0 pas de rotation 0 pas de rotation / 2700 pixels de haut, en négatif -180 longitude du pixel haut gauche 90 latitude du pixel haut gauche Vectoriel qui sera servi en WMS et WFS : Réutilisez la couche «Countries» du fond Natural Earth Data utilisé lors des séances précédentes. b. Création d'un espace de travail Monde dans GeoServer Son URI (universal ressource identification) adresse associée à cet espace de travail, peut être fausse pour commencer : c. Création des entrepôts dans GeoServer Envoyer les données sur le serveur (partage réseau, FTP, )

5 Créer les entrepôts : Countries : entrepôt de type vecteur shapefile espace de travail «Monde» nom de la source de données : «Countries» Description : NaturalEarthData Countries 1:110m URL : chemin sur le serveur pour atteindre le fichier, précédé de «file:» spatial index : oui (par défaut) charset (page de codes) : ISO (ISO LATIN-1, par défaut) Image BlueMarbleNG : entrepôt de type «World Image» Nom de la source de données : «BMNG April» d. Création des couches correspondantes A la création de chaque entrepôt vous avez la possibilité de générer dans la foulée la couche qui correspond à la source de données. Sinon vous pouvez revenir dans la gestion des couches pour en créer de nouvelles. Monde : Countries Ajouter un résumé (description rapide). SRC des données : «EPSG:4326» (Lat/Long sur le datum WGS84) Faire calculer l'emprise à partir des données (bouton) Recopier l'emprise pour l'emprise géographique (bouton) Sauvegarder - Monde : BMNG April Idem e. Prévisualisation des couches Prévisualisez sous la forme d'image jpeg servies en WMS dans le navigateur et dans le client OpenLayers fourni avec GeoServer. f. Visualisation dans un client SIG de web services (Quantum GIS et MapInfo). Démonstration de consommation des web services WMS avec Quantum GIS et MapInfo. g. Modification des styles d'affichage en utilisant les SLD Les fichiers SLD contiennent une description des styles d'affichage des couches, en fonction du type de forme géométrique, des échelles de visualisation, d'une classification sur une valeur attributaire, etc. Ils sont rédigés en XML selon une syntaxe normalisée par l'ogc, mais de nombreux utilitaires permettent de les générer à l'aide d'une interface visuelle. La norme OGC :

6 OpenGeoSuite propose un outil intégré de définition des styles, le GeoStyler, une application créée en utilisant la bibliothèque de fonctions GeoExt. On s'y connecte à distance par l'url suivante : Le logiciel QuantumGIS est aussi capable d'exporter au format SLD le style d'une couche vectorielle qu'on aura personnalisé, avec l'extension "Save to SLD" d'adrian Weber. Exercices : Ajoutez un nouvel entrepôt de données comprenant les couches stockées dans le serveur PostGIS mis en place lors d une séance précédente. Créez des Agrégations de Couches. Créez des styles SLD personnalisés de diffusion de ces couches sous forme de webservices. Testez la diffusion WFS de ces agrégations de couches.