GeoSensor Web

Post on 18-Nov-2014

110 views 0 download

Transcript of GeoSensor Web

chaipat nengcomma 1

การพัฒนาภูมิสารสนเทศชนดิเวปเซอรวิส

สําหรับตัวตรวจวัดขอมูลผานเวปและเครือขาย

Implementation of Open Geospatial Web Service

for Sensor Web Enablement and Sensor Network

ดร.ไพศาล สันติธรรมนนท email: phisan_chula@yahoo.com

นาย ชัยภัทร เนื่องคํามา email : pk_a1977@hotmail.com

chaipat nengcomma 2

ที่มาและความสําคัญ

chaipat nengcomma 3

Sensor Web Enablement เปนกรอบความคิดการเชื่อมโยงและ บูรณาการทํางานของโครงขายอุปกรณตรวจวัด ใหสามารถ

แลกเปลี่ยนขอมูลและทํางานรวมกันแบบ interoperability ผานระบบ เครือขายอินเตอรเน็ตดวยเวบ็เซอรวิสเทคโนโลยี ซึ่ง Sensor Web

Enablement จะครอบคลมุมาตรฐานสําหรับการทํางานรวมกนัทั้ง ของ OGC, OASIS, IEEE, ISO

OGC Sensor Web Enablement

chaipat nengcomma 4

OGC Sensor Web Enablement

chaipat nengcomma 5

OGC ไดนําแนวคดิ Sensor Web Enablement มาพัฒนาเปน ชุดโปรโตคอลซึ่งประกอบดวยโปรโตคอลตางๆที่ทาํงานรวมกันซึ่ง สามารถแบงตามหนาที่การทํางานออกไดเปน 2 กลุมคือโปรโตคอล ประเภท Services ไดแก Sensor Observation Service (SOS), Sensor

Planning Service (SPS), Web Notification Service (WNS), Sensor

Alert Service (SAS) และโปรโตคอลประเภท Data Encoding ไดแก

Sensor Model Language (SensorML), Observation and

Measurement (O&M)

OGC Sensor Web Enablement

chaipat nengcomma 6

SWE

Encoding

Service

O&M

TML*

SensorML

SOS

SPS

SAS*

WNS*

OGC Sensor Web Enablement

chaipat nengcomma 8

แนวคดิ

ปจจุบันปญหาในเรื่องสิ่งแวดลอมและภัยพิบัติเปนเรือ่งที่สําคัญ

การแกปญหาอยางทนัถวงที จําเปนตองใชขอมูลตามสภาพจริง ณ เวลา ปจจุบัน (Real-time Data) โดยขอมูลเหลานีจ้ะไดจากระบบตรวจวัด

ขอมูลที่มีอุปกรณตรวจวัด (Sensor) ตางๆ ซึ่งปจจุบันพบวาการนําขอมูล จากอุปกรณตรวจวัดชนิดตางๆมาใชวเิคราะหหรือประมวลผลรวมกนั

ยังคงทาํไดอยาก เนื่องจากอุปกรณตรวจวัดแตละชนิดตางมีแพลตฟอรม และรปูแบบการทํางานที่แตกตางกนั ซึ่งขึ้นอยูกับเทคโนโลยีของผูผลิต อุปกรณตรวจวัดแตละชนิด

chaipat nengcomma 9

แนวคดิ

ประกอบกบัการบรูณาการขอมูลจากอุปกรณตรวจวัด เพื่อ นํามาใชประมวลผลในระบบภูมิสารสนเทศแบบทันถวงทียังไมสามารถ

ทําไดเนื่องจากขอจํากัดในการเขาถึงระบบตรวจวัดและกระบวนการ เชื่อมตอการทาํงานระหวางระบบ

ดังนั้นผูวิจัยจึงไดนําแนวคดิ Sensor Web Enablement มาทาํการ พัฒนาระบบภูมิสารสนเทศสําหรับเครือขายตัวตรวจวัดขอมูลผานระบบ อินเตอรเน็ตโดยใชโอจีซีเวบ็เซอรวิสเปนชองทางในการเชื่อมโยงและ

ทํางานรวมกนัระหวางระบบ เพื่อสรางระบบภูมิสารสนเทศแบบ เรียลไทม(Real-time) สําหรับเปนเครื่องมือในการแกปญหา

chaipat nengcomma 10

วัตถุประสงค

chaipat nengcomma 11

1. ศึกษาเทคนิคและแนวทางในการพัฒนาระบบซึ่ง ผสมผสานโอจีซีเวปเซอรวิส (OGC Web Service) กับ Sensor Web

Enablement

2. พัฒนาระบบภูมิสารสนเทศสําหรับตัวตรวจวัดขอมูล

OGC Sensor Web Service

วัตถุประสงค

chaipat nengcomma 12

วิธีการศึกษา

chaipat nengcomma 13

ผูวิจัยไดทาํการศึกษารายละเอียดของ Sensor Web Enablement

ซึ่งมุงเนนไปที่กลุมโปรโตคอลที่เกี่ยวเนื่องกับสถาปตยกรรมการบริการ และการเขาถึงระบบตรวจวัดขอมูลผานอินเตอรเน็ต (Sensor Web

System) ไดแก Sensor Observation Service (SOS 1.0), SensorML และ

Observation and Measurement (O&M) โดยจะทําการศึกษารูปแบบและ ขัน้ตอนการทํางานของแตละโปรโตคอล รวมไปถึงการโตตอบและ

เชื่อมโยงกันระหวางโปรโตคอลตางๆของ OGC

การศึกษารายละเอียดแนวคดิ Sensor Web Enablement

chaipat nengcomma 14

SWE Common

SWE Building Blocks

SOS SPS SAS

CS-W

TML SensorML O&M

Sensor Encoding Sensor Services

WNS

WPS

Processing

WMS WFS WCS

Data Services

Catalog/Discovery

SF-SQL

Data Management

chaipat nengcomma 15

ระบบประกอบดวยสวนตางๆไดแก สวนแรกสวนติดตอผูใช

(Client Interface) เปนสวนที่ผูใชควบคุมการทํางานของระบบ สวนท

ี่

สองคือแมขาย OGC Sensor Web Server ซึ่งเปนหนวยประมวลผล ชุดคาํสั่งที่ไดรับจากลูกขายและทาํการสงผลลพัธกลบัไปยังลกูขาย

ประกอบดวยโมดลูยอยไดแก Data Service, Sensor Web Service,

Catalog Service และ Web Processing Service

การออกแบบระบบ

chaipat nengcomma 16

สวนสุดทายคือสวนของแหลงขอมูล Sensor Collection Unit

เปนสวนขอมูลที่ไดจากตัวตรวจวัดที่ทําการติดตั้งอยูในพื้นที่จริง โดยตัว ตรวจวัดจะสามารถรับสงขอมูลไดผานทางเครือขายอินเตอรเน็ต ซึ่ง

ระบบจะมีการสรางความสัมพันธและดัชนขีองขอมูล รวมถึงรองรับการ จัดเก็บขอมูลในรูปแบบของขอมูลที่อางอิงกบัชวงเวลา

การออกแบบระบบ

chaipat nengcomma 17

สถาปตยกรรมระบบ

chaipat nengcomma 18

1. การจัดทําตัวตรวจวัดแบบจําลอง ประเภท wireless sensor

network เพื่อใชในการทดสอบการทาํงานของระบบ โดยตัวตรวจท

ี่

พัฒนาขึน้จะเปนชุดตวรจวดัความชื้นในอากาศและตรวจวัดอุณหภูมิซึ่ง ติดตั้งอยูในสนาม โดยตัวตรวจวัดจะสงขอมูลผานเครือขายไรสายมายัง

Sensor Collection Node ซึ่งจะทาํหนาที่ในการจัดเก็บขอมูลที่ไดจาก การวัดตามชวงเวลาบนฐานขอมูลและคอยควบคุมการเขาถึงตัวตรวจวัด

การพัฒนาระบบ

chaipat nengcomma 19

DatabaseData

Sensor

SensorSensor

Field Sensor Observation Unit

Data

SensorSensor

Sensor

Sensor Collection

Sensor Web Service Interface

chaipat nengcomma 20

Field Sensor Observation Unit

chaipat nengcomma 21

2. พัฒนาชุด Sensor Web Service โดยผูวิจัยไดเลือกใชภาษา

PHP และ Python ในการพัฒนา โดย Sensor Web Service จําทําหนาท

ี่

เชื่อมตอกับระบบตรวจวัดที่มาลงทะเบียนไว และคอยรับสงชุดคาํสั่ง

เพื่อรองขอขอมูลจากผูใชหรือระบบภายนอกไปยังตัวตรวจวัดตางๆ

โดยการรับสงขอมูลจะอยูบนโปรโตคอล Sensor Observation Service

1.0 ซึ่งเปนโปรโตคอลมาตรฐาน นอกจากนี้ Sensor Web Service จะม

โมดลูสําหรับใชจัดการขอมูลในรูปแบบภาษา XML สําหรับใชในการ ประมวลผลขอมูลที่มีการเขารหัสแบบ SensorML และ O&M

การพัฒนาระบบ

chaipat nengcomma 22

3. พัฒนาสวน Geoprocessing Service สําหรับประมวลผล ขอมูลภูมิสารสนเทศแบบออนไลนผานอินเตอรเน็ต โดยผูวิจัยไดพัฒนา

โมดลูนี้ใหรองรับการประมวลผลขอมูลทีม่าจากผูใชและรวมไปถงึ ขอมูลแบบเรียลไทมทีม่าจากตัวตรวจวดั

การพัฒนาระบบ

chaipat nengcomma 23

4. พัฒนาสวน Sensor Web Client สําหรับควบคุมการทํางาน และติดตอระบบจากผูใช โดยผูวิจัยไดพัฒนาโปรแกรมใหสามารถ

ทํางานแบบ Web Application กลาวคือผูใชสามารถสั่งงาน คนหา และ เรียกดูขอมูลไดจากทางเว็บบราวเซอร โดยไมตองทําการติดตั้ง

โปรแกรมใดๆลงบนเครื่องลูกขาย และมกีารนาํจาวาสคริปไลบารรีหัส เปด เชน Openlayer และ Jquery

Framework มาใชในการพัฒนา

โปรแกรมสําหรับแสดงผลและประมวลผลขอมลูจากแมขาย

การพัฒนาระบบ

chaipat nengcomma 24

การทดสอบประมวลผลขอมูลจากตัว Sensor ตางๆเพื่อสราง

Real-time Map โดยทําการทดสอบการดําเนินการของระบบเบื้องตน โดยใชขอมูลจําลองจากหนวยวจิัย

การทดสอบระบบ

chaipat nengcomma 25

ผลการศึกษา

chaipat nengcomma 26

1. เทคนิคและแนวทางในการพัฒนาระบบซึ่งผสมผสานโอจีซีเวป เซอรวิส (OGC Web Service) กับ Sensor Web Enablement มีแนวทางดังนี้

ผลการศึกษา

chaipat nengcomma 27

ผลการศึกษา

ระบบงาน เทคนิคการผสานระบบ

1. การแสดงผลตัวตรวจวัดในรูปแผนที่ WMS (GetMap), WFS (GetFeature)

2. การแสดงผลขอมูลจากการตรวจวัด WMS-Time (GetMap) ,GML, KML

3. การเขาถึงตัวขอมูลจากการตรวจวัด SOS (Getobservation)

,O&M,GML,WCS

(GetCoverage)

4. การประมวลผลขอมูลจากตัวตรวจวัด WPS

5. การแสดงสแีละสัญลักษณแผนที่ (Thematic Map) WMS (GetMap) + SLD+FE

6. การคนหาและการลงทะเบียนตัวตรวจวัด CS-W, WRS, SensorML

7. รูปแบบการสงออกและแลกเปลี่ยนขอมูล GML , KML , Geotiff

chaipat nengcomma 28

2. พัฒนาระบบภูมิสารสนเทศสําหรับตัวตรวจวัดขอมูล OGC

Sensor Web Service ผูวิจัยไดทําการพัฒนาซอฟทแวร Sensor Web Client

เพื่อโตตอบระหวางผูใชกับระบบโดยสามารถแบงออกไดเปนโมดูลการ ทํางานหลักๆดังตอไปนี้

ผลการศึกษา

chaipat nengcomma 29

โมดูลการแสดงผลขอมูลแผนที่

โมดูลการแสดงผลขอมูลแผนที่ เปนกลไกหลักในการแสดงผล ขอมูลแผนที่จากแมขายบนโปรโตคอล WMS ซอนทับกบัแผนที่จาก

แหลงขอมูลอื่นๆโดยขอมูลแผนที่ขนาดใหญเชน ภาพถายดาวเทียมจะถูก แบงเปนไทล (tile) ขนาด 256*256 พิกเซล ซึ่งขอมูลแผนที่จากแมขายจะถูก

กําหนดคุณสมบัติของภาพใหมีคาความโปรงแสง (transparent) เพื่อให

สามารถนําแผนที่แตละชั้นขอมูลมาซอนทับกนัได สวนขอมูลจากตัว ตรวจวัดจะถูกนํามาแสดงผลในรูปแบบเวกเตอรกราฟกโดยขอมูลที่ไดจาก

ตัวตรวจวัดจะเปนขอมูลตําแหนงในรูปแบบ GML ซึ่งเพื่อความสะดวก สําหรับการเชื่อมตอจากระบบภายนอก ผูวิจัยไดเปดชองทางการเขาถึงขอมูล

เชิงตําแหนงของตัวตรวจวัดผานโปรโตคอล Web Feature Service อีกดวย

chaipat nengcomma 30

โมดูลการแสดงผลขอมูลแผนที่

Sequence Diagram ของโมดูลการแสดงผลขอมูลแผนที่

chaipat nengcomma 31

ขอมูลแหลงน้ําผาน WMS

ขอมูลถนน ผาน WMS

WMS-Time Tools

MODIS daily Data

chaipat nengcomma 32

ขอมูลแหลงน้ําผาน WMS

ขอมูลตําแหนงตัวตรวจวัด

Landsat Data

chaipat nengcomma 33

ขอมูลตําแหนงตัวตรวจวัด

ขอมูลภาพถายดาวเทียม Spot5 จาก

GISTDA Server

chaipat nengcomma 34

โมดูลการเขาถึงขอมูลจากตัวตรวจวัด

โมดูลการเขาถึงขอมูลจากตัวตรวจวัด เปนกลไกสําหรับการเขาถึง ขอมูลตรวจวัด ที่ไดทําการบันทึกขอมูลอยูในสนาม โดยผูใชสามารถ

กําหนดเงื่อนไขการเรียกดูขอมูลได ทั้งจากชนิดตัวตรวจวัดและชวงเวลาท

ี่

สนใจ ซอฟทแวรทําการประมวลผลขอมูลตามเงื่อนไขและสามารถแสดงผล ขอมูลทั้งในรูปแบบแผนที่และรูปแบบกราฟ

chaipat nengcomma 35

โมดูลการเขาถึงขอมูลจากตัวตรวจวัด

chaipat nengcomma 36

โมดูลการเขาถึงขอมูลจากตัวตรวจวัด

ขอมูลความชื้นที่วัดไดจากตัวตรวจวัดในรูปแบบ XML/O&M

chaipat nengcomma 37

โมดูลการเขาถึงขอมูลจากตัวตรวจวัด

ขอมูลตําแหนงตัวตรวจวัด

ขอมูลความชื้นที่วัดไดจากตัวตรวจวัด

chaipat nengcomma 38

โมดูลการประมวลผลขอมูลเชิงพื้นที่แบบออนไลน

โมดูลการประมวลผลขอมูลเชิงพื้นที่แบบออนไลนเปนกลไก สําหรับการประมวลผลขอมูลเชิงพื้นที่ผานอินเตอรเน็ต โดยผูใชสามารถ

นําเขาขอมูลเชิงพื้นที่เพื่อทําการวิเคราะหและประมวลผลขอมูลรวมกับ ขอมูลในระบบ รวมถึงขอมูลจากตัวตรวจวัดดวย ซึ่งผูวิจัยไดใช Web

Processing Service (WPS1.0) เปนโปโตคอลสําหรับการทํางาน โดยมีสวน เชื่อมตอกับโปรโตคอล Web Feature Service และ GML ซึ่ง WPS 1.0

ทํางานบน HTTP

chaipat nengcomma 39

โมดูลการประมวลผลขอมูลเชิงพื้นที่แบบออนไลน

ตัวอยางเอกสาร XML แสดง Processing Information ใน GetCapabilities Response จาก WPS

chaipat nengcomma 40

โมดูลการประมวลผลขอมูลเชิงพื้นที่แบบออนไลน

ตัวอยางเอกสาร XML แสดง Processing Information ใน GetCapabilities Response จาก WPS

chaipat nengcomma 41

โมดูลการประมวลผลขอมูลเชิงพื้นที่แบบออนไลน

การสราง Buffer ผาน Web Processing Service Engine เพื่อสรางขอมูลเรขาคณิตรูปปดรอบ

Sensor ระยะ 15 กม.เพื่อวิเคราะหหาหมูบานที่ไดรับผลกระทบในระยะรัศมี

เพิ่มขอมูล Geometry จาก Graphic

ขอมูล Geometry จาก Sensor สําหรับ

ประมวลผล

พารามิเตอรขนาดรัศมี

รูปปดผลลัพธที่ได

chaipat nengcomma 42

โมดูลการประมวลผลขอมูลเชิงพื้นที่แบบออนไลน

Geoprocessing Method ตางๆท

ี่

สามารถเรียกใชงานผานทาง WPS

ตัวอยางเอกสาร XML แสดง Description

ของ Processing Service แตละชนิด

chaipat nengcomma 43

โมดูลการประมวลผลขอมูลเชิงพื้นที่แบบออนไลน

ขอมูลความชื้นในอากาศในรูปแบบ

Grid ที่สรางจากขอมูลตัวตรวจวัด

แบบ Real-time

กําหนดชวงเวลาในการวัดเพื่อนําขอมูลมา

ประมวลผล

ดาวนโหลดขอมูลผลลัพธในรูปแบบ

Raster Grid ผาน WCS

chaipat nengcomma 44

โมดูลการประมวลผลขอมูลเชิงพื้นที่แบบออนไลน

แผนที่ประเมินพื้นที่เสีย่งภัยแลง

กําหนดชวงเวลาในการวัดเพื่อนํา

ขอมูลจาก Sensor มาประมวลผลใน

แบบจําลอง

ดาวนโหลดขอมูลผลลัพธในรูปแบบ Raster Grid

chaipat nengcomma 45

การผนวก Google Map&Earth API

Google Map Service เปนระบบบริการแผนที่ผานเครือขาย อินเตอรเน็ตแบบไมเสียคาใชจายของบริษัทกูเกิ้ล(Google) โดยปจจุบันกูเกิล้

แมพเซอรวิสไดใหบริการขอมูลภูมิสารสนเทศที่มีประโยชนและสามารถ นํามาใชในงานสารสนเทศตางๆได ผูวิจัยจึงไดเพิ่มสวนการเชื่อมตอระบบ

Sensor Web Service เขากับ Google Map API และ Google Earth API

chaipat nengcomma 46

ขอมูลภาพถายดาวเทียมรายละเอียดสูงจาก Google Map

ขอมูลตําแหนงตัวตรวจวัด

chaipat nengcomma 47

ขอมูล ความสูงภูมิประเทศ จาก Google Map

ขอมูลตําแหนงตัวตรวจวัด ขอมูลทางน้ําจาก WMS Server

chaipat nengcomma 48

ขอมูลภูมิประเทศ 3D จาก Google Earth

ขอมูลตําแหนงตัวตรวจวัด

chaipat nengcomma 49

ขอมูลภูมิประเทศ 3D จาก Google Earth

ขอมูลตําแหนงตัวตรวจวัด

chaipat nengcomma 50

สรุปผลการศึกษา

chaipat nengcomma 51

สรุปผลการศึกษา

จากการศึกษาและพัฒนาระบบภูมิสารสนเทศแบบเปดที่สามารถ บูรณาการกับเครือขายระบบตรวจวัดขอมูล พบวาการพัฒนาระบบแบบเปด

ทําใหสามารถเชื่อมโยงการทํางานของระบบเครือขายตรวจวัด(Sensor) เขา กับระบบภูมิสารสนเทศแบบเปด โดยใชขอกําหนดมาตรฐานของ OGC ชุด

Sensor Web Enablement ซึ่งมีการออกแบบไดครอบคลุมการเขาถึงและ ควบคุม ระบบตรวจวัด ทําใหเกิดการขยายขีดความสามารถของระบบภูม

สารสนเทศใหมากขึ้น ครอบคลุมและสงเสริมระบบสนับสนุนการตัดสินใจ ที่จําเปนตองใชขอมูลแบบทันทีทันใดและสามารถนําเวปเซอรวิสเทคโนโลย

มาชวยลดขอจํากัดในการคนพบ (discovery) การเชื่อมโยงการใหบริการ (service binding)ของเครือขายอุปกรณตรวจวัดตางๆ

chaipat nengcomma 52

สรุปผลการศึกษา

นอกจากนี้การเขาถึงตัวตรวจวัดไดผานทางเครือขายอินเตอรเน็ต และสามารถนําขอมูลตามสภาพจริง ณ เวลาปจจุบันเขามาประมวลผลใน ระบบภูมิสารสนเทศไดนั้นจะชวยใหเกิดสารสนเทศที่ทันสมัยและเหมาะสม

กับผูใชที่ตองการนําขอมูลไปวิเคราะหในเรื่องตางๆ แตระบบที่ไดพัฒนาขึ้น ยังอยูเพียงขั้นแรกของกรอบความคิด Sensor Web Enablement เทานั้น

กลาวคือระบบสามารถพัฒนาเพิ่มเติมในดานตางๆเชน การควบคุมตัว ตรวจวัดแบบออนไลน, การแจงเตือนฉุกเฉินจากตัวตรวจวัดเปนตน ดังนั้น

การพัฒนาเพิ่มเติมจึงเปนสิ่งที่จําเปนที่จะตองทําตอไปในอนาคต

chaipat nengcomma 53

ขอบคุณครับ

chaipat nengcomma 54

กลุมของ sensor network ที่สามารถทํางานรวมกันแบบสอดคลองโดยใช

เทคโนโนโลยี web-based services

ระบบ Sensor network ตองมีคุณสมบัติการทํางานแบบ interoperability

The Open Geospatial Consortium (OGC) เปนองคกรหลักทีพ่ัฒนา

ขอกําหนดมาตรฐาน Sensor Web Enablement (SWE)

ขอกําหนดมาตรฐาน (specifications) ครอบคลุมถึง interfaces,

protocols, and encodings ซึ่งจะใชในการทํางานทั้งหมดของระบบ

Sensor Web Enablement

chaipat nengcomma 55

specifications for SWE:

Sensor Model Language (SensorML): เอกสารอธิบายรายละเอียดและ

คุณสมบัติของ Sensor ในรูปแบบ XML

Observation and Measurement (O&M): เอกสารแสดงรายละเอียดของผลที่ได

จากการวัดดวย Sensor ในรูปแบบ XML

Sensor Observation Service (SOS): Service Interface สําหรับการเขาถึงคาที่ได

จากการวัดและประมวลผล

Sensor Web Enablement

chaipat nengcomma 56

specifications for SWE:

Sensor Planning Service (SPS): Service Interface สําหรับผูใชในการวางแผน

สําหรับการตรวจวัดคาที่ตองการ ตรวจสอบความเปนไปสําหรับภาระงานที่

กําหนดให sensor

Web Notification Service (WNS): แจงเตือนผล แจงเตือนกลุมผูใชที่อยูในบัญชี

Sensor Alert Service (SAS) : Service Interface สําหรับการกําหนดเงื่อนไขการ

ตรวจวัดสําหรับแจงเตือนหรือการดําเนินงานตอไป

Sensor Web Enablement

chaipat nengcomma 57

CAT

SOS

SensorsRegister

Register

Search

SOSSOSBindDB

Publish

O&M

SensorML

chaipat nengcomma 58

CAT

SOS

Sensors

WNS

SPS

Register

Register

SOSSPS

SensorML

TaskSearch

1

Task2

Notify3

notification

4

GetResults5

O&M6

chaipat nengcomma 59

CAT

SOS

SAS

Sensors

WNS

SPS

Register

Register

Search

SOSSASGetResults

SensorML

Task

Task

Notify

notification

Register

Publish

Alert

NotifyBind

chaipat nengcomma 60

Scenario

chaipat nengcomma 61

Scenario

chaipat nengcomma 62

Scenario

chaipat nengcomma 63

FAQ

• OWS Specification

• System Analysis & Design

• Geospatial Relational Database

• Web Service

• Interoperability

• AJAX

• Internet GIS

chaipat nengcomma 64

1.1 Web

Map

Service

(WMS)Web Map Service เปนขอกําหนดมาตรฐานที่ใชในการผลติแผนที่จาก

ขอมูลปริภมูิเพือ่บริการผูใช โดยผูใชสามารถเรียกขอมูลแผนทีจ่ากหลายๆแหลงมา ซอนทับกันได นอกจากนี้ยงัรวมไปถึงการบริการขอมูลเชิงบรรยายที่สัมพันธเชงิ

ตําแหนงกับขอมูลปริภมูิ แมขาย Web Map Service (WMS) จะทําการสรางภาพ บิตแมป (bitmap) จากขอมูลปริภมูิและทําการสงภาพบิตแมปมายงัผูใชที่อยูทางฝง

ลูกขาย โดยรูปแบบของภาพบิตแมปไดแก PNG, GIF, JPEG

Web Map Service จะประกอบดวย 3 Operation ไดแก GetCapabilities,

GetMap, GetFeatureInfo

chaipat nengcomma 65

Web Browser

Viewer Client

Map Server

Map Server

Map Server

Map Server

inte

rnet

Web Map Servers

http://a-map-co.com/mapserver.cgi?WMTVER=0.9&REQUEST=map&SRS=4326& BBOX=-88.68815,30.284573,-87.48539,30.989218& WIDTH=792&HEIGHT=464&LAYERS=STUSA%3ACubeWMT,Landsat%3AMIT-lsat& STYLES=TRANSPARENT%2FBLACK,Default&FORMAT=PNG&BGCOLOR=0xFFFFFF& TRANSPARENT=FALSE&EXCEPTIONS=INIMAGE&QUALITY=MEDIUM

Web Browser

Viewer Client

Map Server

Map Server

Map Server

Map Server

inte

rnet

Web Map ServersWeb Browser

Viewer Client

Map Server

Map Server

Map Server

Map Server

inte

rnet

Web Map Servers

http://b-map-co.com/servlets/mapservlet?WMTVER=0.9&REQUEST=map& BBOX=-88.68815,30.284573,-87.48539,30.989218& WIDTH=792&HEIGHT=464&SRS=4326& LAYERS=AL+Highway,AL+Highway,AL+Highway& STYLES=casing,interior,label&FORMAT=GIF&TRANSPARENT=TRUE

Web Browser

Viewer Client

Map Server

Map Server

Map Server

Map Server

inte

rnet

Web Map ServersWeb Browser

Viewer Client

Map Server

Map Server

Map Server

Map Server

inte

rnet

Web Map ServersWeb Browser

Viewer Client

Map Server

Map Server

Map Server

Map Server

inte

rnet

Web Map Servershttp://a-map-co.com/mapserver.cgi?WMTVER=0.9&REQUEST=map&SRS=4326&BBOX=-88.68815,30.284573,-87.48539,30.989218& WIDTH=792&HEIGHT=464&LAYERS=STUSA%3ACubeWMT,Landsat%3AMIT-lsat& STYLES=TRANSPARENT%2FBLACK,Default&FORMAT=PNG&BGCOLOR=0xFFFFFF&TRANSPARENT=FALSE&EXCEPTIONS=INIMAGE&QUALITY=MEDIUM

http://b-map-co.com/servlets/mapservlet?WMTVER=0.9&REQUEST=map&BBOX=-88.68815,30.284573,-87.48539,30.989218& WIDTH=792&HEIGHT=464&SRS=4326& LAYERS=AL+Highway,AL+Highway,AL+Highway& STYLES=casing,interior,label&FORMAT=GIF&TRANSPARENT=TRUE

Spatial connectivityOpen GIS ConsortiumOpen GIS Consortium

WMS Concept

for a changing world.

chaipat nengcomma 66

1.2 Web

Feature

Service

(WFS)Web Feature Service เปนขอกําหนดมาตรฐานที่ใชในการเขาถึงขอมูล

ปริภมูิชนดิเวกเตอรจากผูใหบริการขอมูล โดยผูใชสามารถเขาถึงขอมูลดวยการดาว

โหลดขอมูลปริภมูิในรูปแบบเอกสาร XML ผานระบบอินเตอรเนต็

การทํางานของ Web Feature Service สามารถแบงออกไดเปน 2 ประเภท ไดแก ฺBasic WFS และ Transaction WFS สําหรับงานวิจัยนีจ้ะกลาวถึงเฉพาะใน

สวนของ Basic WFS เทานั้น เนือ่งจากระบบที่ออกแบบเนนทีก่ารเผยแพรและการ แลกเปลี่ยนขอมูลปริภมูิ จึงไมมีความจําเปนที่จะตองแกไขเปลี่ยนแปลงขอมูลใน

สวนของแมขายผูใหบริการขอมูล

Basic WFS จะประกอบดวย 3 Operation ไดแก GetCapability, Describe

FeatureType และ GetFeature

chaipat nengcomma 67

1.3 Web

Coverage

Service

(WCS)Web Coverage Service เปนขอกําหนดมาตรฐานการใหบริการขอมูล

ปริภมูิชนดิราสเตอรหรือขอมูลกริดผานระบบอินเตอรเนต็ โดยขอมูลจะมีลักษณะ ของคาความสัมพันธแบบสามแกนหรือมากกวานั้น เชนขอมูลแบบจําลองความสูง

(DEM) มีคาของตําแหนงพิกัด X, Y และคาความสูงภูมิประเทศ ซึ่งจะแสดงอยูใน รูปคาสีประจําพิกเซล โดยชนดิของขอมูลที่ใหบริการจะอยูในฟอรแมตมาตรฐาน

Geotiff หรือฟอรแมทอื่นๆที่ผูผลิตซอฟทแวรจะเพิม่เติมเขาไป เชน IMG, ECW

เปนตน

Web Coverage Service จะประกอบดวย 3 Operation ไดแก

GetCapabilities, DescribeCoverage, GetCoverage

chaipat nengcomma 68

1.4 Style Layer Descriptor (SLD)Style Layer Descriptor มาตรฐานคํารองขอ (Request) เพิม่เติมของ Web

Map Service (WMS) เพือ่ใหผูใชสามารถกําหนดสัญลักษณ สี และรูปแบบของแผน ที่ โดยผูใชจะสงเอกสาร SLD ที่เขียนตามโครงสรางของมาตรฐาน XML แนบไป

กับคํารองขอรับบริการแผนที่ ผลลัพธจะไดแผนที่ในรปูแบบตางๆที่ตองการ โดยท

ี่

ลักษณะ รปูแบบของขอมูลบนแมขายไมไดเปลี่ยนแปลง นอกจากนี้ Style Layer

Descriptor ยังมี operation ที่สามารถเรียกดสูัญลักษณและสไตลของชั้นขอมูลบน แมขาย Web Map Service ไดอีกดวย

chaipat nengcomma 69

1.4 Style Layer Descriptor (SLD)

แสดงการกําหนดสีของแผนที่ดวย SLD เพื่อเนนชั้นขอมลูปาไม

chaipat nengcomma 70

1.4 Style Layer Descriptor (SLD)

แสดงการกําหนดสีของแผนที่ดวย SLD เพื่อเนนชั้นขอมลูถนน

chaipat nengcomma 71

1.5 Filter

Encoding

(FE)Filter Encoding เปนขอกําหนดมาตรฐานคํารองขอ (Request) ที่พัฒนาขึ้น

เพือ่เสริมการทํางานของ Web Feature Service (WFS) สําหรับการเขาถึงหรือใชใน การสืบคนฟเจอรไดอยางมีประสิทธิภาพมากขึ้น กลาวคือ Filter Encoding คือ

เอกสาร XML ที่สรางขึ้นเพือ่ใชในการเขาถงึขอมูลแบบมีเงื่อนไข คลายกับการ ทํางานของภาษา SQL เพื่อสืบคนขอมูลและฟเจอรดวยเงื่อนไขที่ซับซอน โดยผูใช

สามารถสรางเงื่อนไขตามมาตรฐานของ Filter Encoding และทําการสงไปกับการ รองขอแบบ GetFeature ผานโปรโตคอล WFS ไดทันที

การทํางานของ Filter Encoding สามารถแบงออกเปนสามประเภทหลกัคือ

Spatial Operation, Logical Operation, Comparison Operation

chaipat nengcomma 72

1.6 Web

Map

Context

(WMC)Web Map Context เปนมาตรฐานคํารองขอ (Request) รับบริการขอมูล

แสดงรายละเอียดของแมขายตางๆที่ใหบริการขอมูลแผนที่ชนดิ Web Map Service

(WMS) ซึ่งจะบอกถึงสถานะของชั้นขอมูลจากแมขายแผนที่ตางๆ ที่กําลังใหบริการ

โดยลกัษณะคลายกบัโปรเจคไฟลของโปรแกรมประเภท Desktop GIS ทัวไป

ผลลัพธที่ไดจากแมขายที่ใหบริการจะอยูในรูปแบบ XML

Web Map Context จะประกอบดวย Operation หลกัคือ GetContext ซึ่งจะ เปนฟงกชนัการทํางานที่ชวยใหผูใชสามารถไดรับรายละเอียดของเอกสาร Web

Map Context จากแมขายได

chaipat nengcomma 73

Geospatial Relational Database

Use of DBMS to store, manipulate and manage spatial

data (descriptive and geometrical data)

DBMS + spatial extension = Spatial DBMS

chaipat nengcomma 74

Web Service

เว็บเซอรวิส (Web Service) เปนระบบซอฟตแวรที่ออกแบบมาเพื่อสนับสนุนการทํางานระหวางคอมพิวเตอรกับคอมพิวเตอรผานระบบเครื่อขาย โดยที่ภาษาที่ใชในการติดตอสื่อสารระหวางคอมพิวเตอรคือภาษาเอ็กซเอ็มแอล (XML)

chaipat nengcomma 75

System Analysis & Design

Planning

Design

AnalysisImplementation

chaipat nengcomma 76

Interoperability

Server A : UMN Mapserver

Local : shapfile

Server C : Degree Mapserver

Server B : ArcIMS

QUERY

chaipat nengcomma 77

chaipat nengcomma 78

chaipat nengcomma 79

AJAX

(Asynchronous JavaScript and XML)

AJAX คอืเทคโนโลยีที่รวมเอาความสามารถของ JavaScriptและ

XML เขาไวดวยกนั เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทํางานของ Client ลด ระยะเวลาในการรบัสงขอมูลจากแมขาย โดยการนําแนวคดิของการรับสง

ขอมูลดวย XML มาใช กลาวคอืการทํางานของ web ในปจจุบันลกูขาย

(Client) รองขอขอมูลไปยังแมขาย (Server) ผลลัพธทีไ่ดกลบัมาคอืขอมูล ที่อยูบนหนาเวปเพจใหม (Data+html) ทาํใหตองเกิดการรบัสงขอมูลใน

สวนของการแสดงผลเพิ่มขึน้จากขอมูลที่ผูใชตองการ

chaipat nengcomma 80

AJAX

(Asynchronous JavaScript and XML)

เทคโนโลยีของ AJAX จะมีการทํางานในรูปแบบการรับสงเฉพาะ ขอมูล เมื่อแมขายรับคาํรองจากลูกขายและทําการประมวลผลแลวจะ

จัดสงเฉพาะผลลัพธทีไ่ดในรูปแบบ XML มายังลกูขายและ JavaScript ท

ี่

ฝงลกูขายจะทําหนาทีจ่ัดการในการแสดงผล ทาํใหลดขนาด bandwidth

และเวลาในการรบัขอมูลจากแมขาย

chaipat nengcomma 81

chaipat nengcomma 82

chaipat nengcomma 83

AJAX

(Asynchronous JavaScript and XML)

The server responds with a script that includes the XML string, along

with some code to convert it to a DOM object ...

chaipat nengcomma 84

Internet GIS คอืระบบสารสนเทศปริภูมิแบบใหมที่กําลัง ไดรับความนยิมอยูในปจจุบัน การทาํงานจะอาศัยระบบอินเตอรเน็ต

เปนหลกั โดยมีรูปแบบสถาปตยกรรมแบบ 3-teir กลาวคอืผูใชจะ ทํางานอยูทีเ่ครื่องคอมพวิเตอรบนฝงลกูขาย ซึ่งจะทําการสงคําสั่งไป

ยัง Application ที่อยูบนฝงแมขาย ผานโปรโตคอล HTTP แมขายจะ ทําการประมวลผลคําสั่งและสงผลลพัธกลบัมายังลกูขาย โดย

สามารถจําแนกตามลกัษณะการทํางานบนฝงลกูขายออกเปน Thin

Client และ Thick Client (PENG, 2003)

Internet

GIS

chaipat nengcomma 85

MapFrame

Map ServerInternet

TCP/IP

WebBrowser

Web Server

GIS Data

chaipat nengcomma 86

Internet

GIS

Font-end Tier Middle Tier Back-End Tier

chaipat nengcomma 87

Thin Client เปนระบบ Internet GIS ที่ไมเกิดการประมวลผล ขอมูลที่ฝงลกูขายหรืออาจจะเกิดขึน้เพียงเล็กนอย การประมวลผล

ขอมูลเชงิพื้นที่เกือบทั้งหมดจะเกิดขึน้ที่ฝงแมขาย ลกูขายจะมเีพียง สวนโตตอบที่ใชสงคําสั่งและสวนแสดงผลขอมูลแผนที่ เครื่องลูก ขายไมจําเปนที่จะตองมีประสิทธิภาพสูงก็สามารถทํางานได การ

ทํางานประเภท Thin Client สามารถทําไดบนโปรแกรมเวป็บราว

เซอรธรรมดาทั่วไป โดยที่ผูใชไมจะเปนตองทําการติดตั้งโปรแกรม หรอื plug-in เพิ่มเติม

Thin

Client

chaipat nengcomma 88

Thin

Client

chaipat nengcomma 89

Thick Client เปนระบบ Internet GIS ที่มีการประมวลผล ขอมูลปรภิูมิบนเครื่องลูกขาย แมขายจะทําการสงขอมูลตามคาํรอง ขอและซอฟทแวรทีเ่ครื่องลกูขายจะทําหนาทีใ่นการประมวลขอมูล

เชนการแสดงผลขั้นสูงแบบสามมิติ การทํางานในลักษณะนี้จะ เกิดขึ้นไดก็ตอเมื่อผูใชทาํการติดตั้งโปรแกรมสําหรับประมวลผล

ขอมูลลงบนเครื่องคอมพวิเตอรลูกขาย ตัวอยางการทํางานแบบ

Thick Client ไดแก โปรแกรม NASA World Wind, Google Earth

เปนตน

Thick

Client

chaipat nengcomma 90

Thick

Client

chaipat nengcomma 91

Thick

Client