GeoSensor Web

chaipat nengcomma 1

การพัฒนาภูมิสารสนเทศชนดิเวปเซอรวิส

สําหรับตัวตรวจวัดขอมูลผานเวปและเครือขาย

Implementation of Open Geospatial Web Service

for Sensor Web Enablement and Sensor Network

ดร.ไพศาล สันติธรรมนนท email: [email protected]

นาย ชัยภัทร เนื่องคํามา email : [email protected]

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

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


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)


chaipat nengcomma 6

SWE

Encoding

Service

O&M

TML*

SensorML

SOS

SPS

SAS*

WNS*


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


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

Enablement

2. พัฒนาระบบภูมิสารสนเทศสําหรับตัวตรวจวัดขอมูล

OGC Sensor Web Service

วัตถุประสงค


วิธีการศึกษา


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


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


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


สวนสุดทายคือสวนของแหลงขอมูล Sensor Collection Unit

เปนสวนขอมูลที่ไดจากตัวตรวจวัดที่ทําการติดตั้งอยูในพื้นที่จริง โดยตัว ตรวจวัดจะสามารถรับสงขอมูลไดผานทางเครือขายอินเตอรเน็ต ซึ่ง

ระบบจะมีการสรางความสัมพันธและดัชนขีองขอมูล รวมถึงรองรับการ จัดเก็บขอมูลในรูปแบบของขอมูลที่อางอิงกบัชวงเวลา

การออกแบบระบบ


สถาปตยกรรมระบบ


1. การจัดทําตัวตรวจวัดแบบจําลอง ประเภท wireless sensor

network เพื่อใชในการทดสอบการทาํงานของระบบ โดยตัวตรวจท

ี่

พัฒนาขึน้จะเปนชุดตวรจวดัความชื้นในอากาศและตรวจวัดอุณหภูมิซึ่ง ติดตั้งอยูในสนาม โดยตัวตรวจวัดจะสงขอมูลผานเครือขายไรสายมายัง

Sensor Collection Node ซึ่งจะทาํหนาที่ในการจัดเก็บขอมูลที่ไดจาก การวัดตามชวงเวลาบนฐานขอมูลและคอยควบคุมการเขาถึงตัวตรวจวัด

การพัฒนาระบบ


DatabaseData

Sensor

SensorSensor

Field Sensor Observation Unit

Data

SensorSensor

Sensor

Sensor Collection

Sensor Web Service Interface


Field Sensor Observation Unit


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



3. พัฒนาสวน Geoprocessing Service สําหรับประมวลผล ขอมูลภูมิสารสนเทศแบบออนไลนผานอินเตอรเน็ต โดยผูวิจัยไดพัฒนา

โมดลูนี้ใหรองรับการประมวลผลขอมูลทีม่าจากผูใชและรวมไปถงึ ขอมูลแบบเรียลไทมทีม่าจากตัวตรวจวดั



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



การทดสอบประมวลผลขอมูลจากตัว Sensor ตางๆเพื่อสราง

Real-time Map โดยทําการทดสอบการดําเนินการของระบบเบื้องตน โดยใชขอมูลจําลองจากหนวยวจิัย

การทดสอบระบบ


ผลการศึกษา


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




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


2. พัฒนาระบบภูมิสารสนเทศสําหรับตัวตรวจวัดขอมูล OGC

Sensor Web Service ผูวิจัยไดทําการพัฒนาซอฟทแวร Sensor Web Client

เพื่อโตตอบระหวางผูใชกับระบบโดยสามารถแบงออกไดเปนโมดูลการ ทํางานหลักๆดังตอไปนี้



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


โมดูลการแสดงผลขอมูลแผนที่

Sequence Diagram ของโมดูลการแสดงผลขอมูลแผนที่


ขอมูลแหลงน้ําผาน WMS

ขอมูลถนน ผาน WMS

WMS-Time Tools

MODIS daily Data


ขอมูลแหลงน้ําผาน WMS

ขอมูลตําแหนงตัวตรวจวัด

Landsat Data



ขอมูลภาพถายดาวเทียม Spot5 จาก

GISTDA Server


โมดูลการเขาถึงขอมูลจากตัวตรวจวัด

โมดูลการเขาถึงขอมูลจากตัวตรวจวัด เปนกลไกสําหรับการเขาถึง ขอมูลตรวจวัด ที่ไดทําการบันทึกขอมูลอยูในสนาม โดยผูใชสามารถ

กําหนดเงื่อนไขการเรียกดูขอมูลได ทั้งจากชนิดตัวตรวจวัดและชวงเวลาท

ี่

สนใจ ซอฟทแวรทําการประมวลผลขอมูลตามเงื่อนไขและสามารถแสดงผล ขอมูลทั้งในรูปแบบแผนที่และรูปแบบกราฟ



ขอมูลความชื้นที่วัดไดจากตัวตรวจวัดในรูปแบบ XML/O&M




ขอมูลความชื้นที่วัดไดจากตัวตรวจวัด


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



ตัวอยางเอกสาร XML แสดง Processing Information ใน GetCapabilities Response จาก WPS



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



Geoprocessing Method ตางๆท

ี่

สามารถเรียกใชงานผานทาง WPS

ตัวอยางเอกสาร XML แสดง Description

ของ Processing Service แตละชนิด



ขอมูลความชื้นในอากาศในรูปแบบ

Grid ที่สรางจากขอมูลตัวตรวจวัด

แบบ Real-time

กําหนดชวงเวลาในการวัดเพื่อนําขอมูลมา

ประมวลผล

ดาวนโหลดขอมูลผลลัพธในรูปแบบ

Raster Grid ผาน WCS



แผนที่ประเมินพื้นที่เสีย่งภัยแลง

กําหนดชวงเวลาในการวัดเพื่อนํา

ขอมูลจาก Sensor มาประมวลผลใน

แบบจําลอง

ดาวนโหลดขอมูลผลลัพธในรูปแบบ Raster Grid


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


ขอมูลภาพถายดาวเทียมรายละเอียดสูงจาก Google Map



ขอมูล ความสูงภูมิประเทศ จาก Google Map

ขอมูลตําแหนงตัวตรวจวัด ขอมูลทางน้ําจาก WMS Server


ขอมูลภูมิประเทศ 3D จาก Google Earth



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



นอกจากนี้การเขาถึงตัวตรวจวัดไดผานทางเครือขายอินเตอรเน็ต และสามารถนําขอมูลตามสภาพจริง ณ เวลาปจจุบันเขามาประมวลผลใน ระบบภูมิสารสนเทศไดนั้นจะชวยใหเกิดสารสนเทศที่ทันสมัยและเหมาะสม

กับผูใชที่ตองการนําขอมูลไปวิเคราะหในเรื่องตางๆ แตระบบที่ไดพัฒนาขึ้น ยังอยูเพียงขั้นแรกของกรอบความคิด Sensor Web Enablement เทานั้น

กลาวคือระบบสามารถพัฒนาเพิ่มเติมในดานตางๆเชน การควบคุมตัว ตรวจวัดแบบออนไลน, การแจงเตือนฉุกเฉินจากตัวตรวจวัดเปนตน ดังนั้น

การพัฒนาเพิ่มเติมจึงเปนสิ่งที่จําเปนที่จะตองทําตอไปในอนาคต


ขอบคุณครับ


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


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



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



CAT

SOS

SensorsRegister

Register

Search

SOSSOSBindDB

Publish

O&M

SensorML


CAT

SOS

Sensors

WNS

SPS

Register

Register

SOSSPS

SensorML

TaskSearch

1

Task2

Notify3

notification

4

GetResults5

O&M6


CAT

SOS

SAS

Sensors

WNS

SPS

Register

Register

Search

SOSSASGetResults

SensorML

Task

Task

Notify

notification

Register

Publish

Alert

NotifyBind


Scenario


FAQ

• OWS Specification

• System Analysis & Design

• Geospatial Relational Database

• Web Service

• Interoperability

• AJAX

• Internet GIS


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


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


Viewer Client

Map Server

Map Server

Map Server

Map Server

inte

rnet


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.


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


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


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


1.4 Style Layer Descriptor (SLD)

แสดงการกําหนดสีของแผนที่ดวย SLD เพื่อเนนชั้นขอมลูปาไม


1.4 Style Layer Descriptor (SLD)

แสดงการกําหนดสีของแผนที่ดวย SLD เพื่อเนนชั้นขอมลูถนน


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


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


Geospatial Relational Database

Use of DBMS to store, manipulate and manage spatial

data (descriptive and geometrical data)

DBMS + spatial extension = Spatial DBMS


Web Service

เว็บเซอรวิส (Web Service) เปนระบบซอฟตแวรที่ออกแบบมาเพื่อสนับสนุนการทํางานระหวางคอมพิวเตอรกับคอมพิวเตอรผานระบบเครื่อขาย โดยที่ภาษาที่ใชในการติดตอสื่อสารระหวางคอมพิวเตอรคือภาษาเอ็กซเอ็มแอล (XML)


System Analysis & Design

Planning

Design

AnalysisImplementation


Interoperability

Server A : UMN Mapserver

Local : shapfile

Server C : Degree Mapserver

Server B : ArcIMS

QUERY


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


AJAX


เทคโนโลยีของ AJAX จะมีการทํางานในรูปแบบการรับสงเฉพาะ ขอมูล เมื่อแมขายรับคาํรองจากลูกขายและทําการประมวลผลแลวจะ

จัดสงเฉพาะผลลัพธทีไ่ดในรูปแบบ XML มายังลกูขายและ JavaScript ท

ี่

ฝงลกูขายจะทําหนาทีจ่ัดการในการแสดงผล ทาํใหลดขนาด bandwidth

และเวลาในการรบัขอมูลจากแมขาย


AJAX


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

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


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


MapFrame

Map ServerInternet

TCP/IP

WebBrowser

Web Server

GIS Data


Internet

GIS

Font-end Tier Middle Tier Back-End Tier


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


Thin

Client


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


Thick

Client

GeoSensor Web

Documents

Transcript of GeoSensor Web