Σχεδιασμός και ανάπτυξη παραγωγικής διαδικασίας για την δημιουργία εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης

Transcript

1 Πανεπιστήμιο Αιγαίου ΠΜΣ Εφαρμοσμένης Γεωπληροφορικής Σχεδιασμός και ανάπτυξη παραγωγικής διαδικασίας για την δημιουργία εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης Μεταπτυχιακός Φοιτητής: Κοψαχείλης Βασίλης Επιβλέπων Καθηγητής: Επ. Καθ. Βαΐτης Μιχάλης Μέλη Συμβουλευτικής Επιτροπής: Επ. Καθ. Κουκούλας Σωτήρης Αν. Καθ. Σουλακέλλης Νικόλαος Μυτιλήνη, 25 Οκτωβρίου 2010

2 Ι. Περιεχόμενα Ι. Περιεχόμενα... 2 ΙΙ. Περίληψη... 4 III. Abstract... 5 IV. Εισαγωγή Έννοιες και χαρακτηριστικά εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης Περιγραφή εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης Υπηρεσίες εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης Κατηγορίες διαδικτυακών χαρτών Αρχιτεκτονική εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης Ανάλυση απαιτήσεων Μεθοδολογικό πλαίσιο ανάλυσης απαιτήσεων Ανάλυση απαιτήσεων εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης Περιγραφή Καθορισμός χρηστών Ανάλυση δεδομένων Λειτουργικές απαιτήσεις Μη λειτουργικές απαιτήσεις Ανάλυση απαιτήσεων παραγωγικής διαδικασίας Περιγραφή Καθορισμός χρηστών Ανάλυση δεδομένων Λειτουργικές απαιτήσεις Μη λειτουργικές απαιτήσεις Καταγραφή και αξιολόγηση εργαλείων Μεθοδολογικό πλαίσιο αξιολόγησης Καταγραφή εργαλείων Αξιολόγηση εργαλείων Χωρικές βάσεις δεδομένων Εξυπηρετητές χαρτών Web-GIS clients & API Ολοκληρωμένα πακέτα ανάπτυξης εφαρμογών Άλλες βιβλιοθήκες και εργαλεία Συμπεράσματα αξιολόγησης Σχεδιασμός παραγωγικής διαδικασίας Περιγραφή διαδικασίας Χρήστες διαδικασίας Λειτουργίες διαδικασίας

3 4.2.1 Αποθήκευση γεωγραφικών δεδομένων Δημιουργία Web Map Services Ανάπτυξη περιβάλλοντος εφαρμογών Αρχιτεκτονική Σχεδιασμός συστήματος διαχείρισης γεωγραφικού περιεχομένου Περιγραφή Τεχνολογίες Μέρη συστήματος Συμπεράσματα Βιβλιογραφία Παράρτημα Α Καταγραφή Εργαλείων Παράρτημα B. Εγχειρίδια Χρήσης Β.1 Εφαρμογή Διαδικτυακής Χαρτογράφησης Β.2 Σύστημα Διαχείρισης Γεωγραφικού Περιεχομένου... 92

4 ΙΙ. Περίληψη Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η ανάδειξη ενός τρόπου ανάπτυξης απλών εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης. Η ανάπτυξη εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης αποτελεί σήμερα μία πολύπλοκη και χρονοβόρα διαδικασία που απαιτεί την εξοικείωση με διάφορες τεχνολογίες και εργαλεία. Η εργασία στοχεύει στην ανάδειξη μίας συγκεκριμένης παραγωγικής διαδικασίας που θα επιτρέπει την ευκολότερη και ταχύτερη ανάπτυξη αντίστοιχων εφαρμογών με μειωμένο κόστος παραγωγής τόσο σε επίπεδο χρηματικών όσο και ανθρώπινων πόρων. Για την επίτευξη του παραπάνω στόχου θέτουμε δύο βασικές προϋποθέσεις: α) η ανάπτυξη των εφαρμογών θα πραγματοποιείται κάνοντας χρήση αποκλειστικά εργαλείων ανοικτού κώδικα και β) σε κανένα σημείο της παραγωγικής διαδικασίας δε θα απαιτούνται εξειδικευμένες γνώσεις προγραμματισμού. Στο πρώτο στάδιο της μεθοδολογίας που ακολουθείται πραγματοποιείται μία μελέτη των χαρακτηριστικών και των προβλημάτων, των αρχιτεκτονικών και των διαδικασιών που υφίστανται σήμερα για την ανάπτυξη εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης. Στη συνέχεια καταγράφονται οι απαιτήσεις των εφαρμογών και της παραγωγικής διαδικασίας και πραγματοποιείται καταγραφή και αξιολόγηση σχετικών εργαλείων και τεχνολογιών. Τα αποτελέσματα των προηγούμενων σταδίων λαμβάνονται υπόψη για τον σχεδιασμό και τελικά την ανάπτυξη της παραγωγικής διαδικασίας. Το αποτέλεσμα της εργασίας είναι η ανάδειξη μίας παραγωγικής διαδικασίας που επιτρέπει την ανάπτυξη εφαρμογών σε σύντομο χρονικό διάστημα μέσα από εύχρηστα γραφικά περιβάλλοντα που εξαλείφουν την ανάγκη συγγραφής κώδικα. Η παραγωγική διαδικασία που αναδείχθηκε περιλαμβάνει την χρήση συγκεκριμένων εργαλείων ανοικτού κώδικα όπως της PostGIS, του Geoserver, της βιβλιοθήκης Openlayers και ενός συστήματος διαχείρισης γεωγραφικού περιεχομένου που αναπτύχθηκε στα πλαίσια της εργασίας. 4

5 III. Abstract This work's object is the emergence of a pattern for developing simple webgis applications. Developing webgis applications nowadays can prove to be a complicated and time-consuming procedure that demands acquaintance with different tools and technologies. This work goals to the emergence of a specific productive procedure which lessens the time and cost for developing web GIS applications. Our work based on two assumptions: a) web GIS application development will make use of open source tools exclusively and b) programming knowledge is not needed in any part of productive procedure execution. At the first part of our methodology we research on the general characteristics and problems, on existing architectures and procedures which are relevant to the development of webgis applications. The following parts consist the application's and procedure requirements analysis and the review of the relevant tools and technologies. Conclusions that was drawn during the above described parts of methodology will lead to the productive procedure design and development. This work results in the emergence of a productive procedure which enables webgis application development in a short time period by using graphical interfaces which eliminate the need of programming skills. The emerged productive procedure make use of specific open source tools such as PostGIS, Geoserver, Openlayers library and a geographic content management system that was developed to satisfy this work's needs. 5

6 IV. Εισαγωγή Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται μία μετατόπιση της επεξεργασίας των γεωγραφικών δεδομένων και της παροχής γεωγραφικών υπηρεσιών στο διαδίκτυο. Το διαδίκτυο αποτελεί ένα μέσο που επιτρέπει στο ευρύ κοινό να γίνει χρήστης γεωγραφικών συστημάτων και αποδέκτης γεωγραφικών υπηρεσιών. Σήμερα, συναντάμε πολυάριθμες εφαρμογές χαρτογράφησης που προβάλλονται μέσω διαδικτύου (Web-GIS) με τελικούς χρήστες δημόσιους οργανισμούς, επιχειρήσεις και πολίτες. Η συγκεκριμένη τάση έχει οδηγήσει στην αύξηση της ανάγκης για την ανάπτυξη Web-GIS εφαρμογών. Ωστόσο, οι εφαρμογές διαδικτυακής χαρτογράφησης αποτελούν μία νέα κατηγορία πληροφοριακών συστημάτων και οι διαδικασίες, οι τεχνολογίες και τα εργαλεία που εμπλέκονται στην ανάπτυξη αντίστοιχων εφαρμογών βρίσκονται ακόμα σε ένα εξελισσόμενο στάδιο. Βασικό αντικείμενο της παρούσας εργασίας αποτελεί ο σχεδιασμός μίας πρότυπης παραγωγικής διαδικασίας για την ανάπτυξη εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης. Η παραγωγική διαδικασία θα εμπλέκει ορισμένες από τις τεχνολογίες και τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται σήμερα για την ανάπτυξη Web-GIS εφαρμογών. Ο στόχος είναι η παραγωγική διαδικασία που θα αναδειχθεί να επιτρέπει την ευκολότερη και ταχύτερη ανάπτυξη εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης ακόμα και από χρήστες χωρίς εξειδικευμένες γνώσεις προγραμματισμού για τη μείωση του κόστους παραγωγής τόσο σε επίπεδο χρηματικών όσο και ανθρώπινων πόρων. Στα πλαίσια της εργασίας θα πραγματοποιηθεί έρευνα σχετικά με τα χαρακτηριστικά και τα προβλήματα, τις αρχιτεκτονικές, τις διαδικασίες, τις τεχνολογίες και τα εργαλεία που υφίστανται σήμερα για την ανάπτυξη εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης. Η μελέτη των παραπάνω παραγόντων θα οδηγήσει στον σχεδιασμό και τελικά στην ανάπτυξη μίας παραγωγικής διαδικασίας για την ανάπτυξη web-gis εφαρμογών. Η παρούσα εργασία βασίζεται σε ορισμένες προϋποθέσεις οι οποίες είναι οι εξής: 6

7 Για τον σχεδιασμό της παραγωγικής διαδικασίας θα γίνει χρήση αποκλειστικά ελεύθερου λογισμικού \ λογισμικού ανοικτού κώδικα (ΕΛ\ΛΑΚ) Η ανάπτυξη Web-GIS εφαρμογών θα μπορεί να πραγματοποιηθεί από χρήστες που δεν έχουν εξειδικευμένες γνώσεις προγραμματισμού Οι εφαρμογές διαδικτυακής χαρτογράφησης που θα αναπτύξουμε θα απευθύνονται στο ευρύ κοινό Οι τελικές εφαρμογές θα είναι προσβάσιμες με τη χρήση ενός απλού φυλλομετρητή (browser) Οι τελικές εφαρμογές θα εκτελούν βασικές λειτουργίες διαχείρισης γεωγραφικών δεδομένων όπως προβολή χάρτη, λειτουργίες χαρτογραφικού χειρισμού και αναζήτηση γεωγραφικών στοιχείων. Το πρώτο κεφάλαιο της εργασίας αποτελεί μία εισαγωγή σε βασικούς όρους και έννοιες που σχετίζονται με την ανάπτυξη εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης. Πιο συγκεκριμένα, θα υπογραμμίσουμε βασικά χαρακτηριστικά και προβλήματα και θα αναλύσουμε την αρχιτεκτονική των εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης. Τα επόμενα κεφάλαια αποτελούν τα βήματα για τον σχεδιασμό της παραγωγικής διαδικασίας. Στο δεύτερο κεφάλαιο καταγράφονται οι απαιτήσεις και τα χαρακτηριστικά της παραγωγικής διαδικασίας και των εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης που θέλουμε να αναπτύξουμε. Στο τρίτο κεφάλαιο πραγματοποιείται μία αξιολόγηση των διαθέσιμων τεχνολογιών και εργαλείων με σκοπό την επιλογή των καταλληλότερων που θα ενσωματωθούν στην παραγωγική διαδικασία. Στο κεφάλαιο 4 παρουσιάζεται η προτεινόμενη παραγωγική διαδικασία. Το τελευταίο κεφάλαιο της εργασίας αποτελεί την σύνοψη της εργασίας όπου περιγράφονται τα αποτελέσματα, τα συμπεράσματα και ενέργειες για μελλοντική εργασία. 7

8 1. Έννοιες και χαρακτηριστικά εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης 1.1 Περιγραφή εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης Οι εφαρμογές διαδικτυακής χαρτογράφησης αναφέρονται συχνά με το όνομα Web-GIS. Ο όρος Web-GIS αναφέρεται στην χρήση των τεχνολογιών του διαδικτύου σε συνδυασμό με τις αναλυτικές δυνατότητες των Γεωγραφικών Πληροφοριακών Συστημάτων (Geographic Information Systems - GIS) για τη διανομή, προβολή και ανάλυση γεωγραφικών δεδομένων στο διαδίκτυο. Επομένως, βασικά και απαραίτητα συστατικά μίας εφαρμογής διαδικτυακής χαρτογράφησης είναι η χρήση ψηφιακών χωρικών δεδομένων και χαρτών δημοσιευμένων στο διαδίκτυο. Μία συνηθισμένη κατηγορία εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης αναφέρεται στη παροχή γεωγραφικών υπηρεσιών, οι οποίες είναι διαθέσιμες στο κοινό μέσω ενός φυλλομετρητή (Bonnici, 2005)(Peisheng & Chongjun, 1999)(Neumann, 2008). Στην παρούσα εργασία θα εστιάσουμε στην συγκεκριμένη κατηγορία εφαρμογών. 1.2 Υπηρεσίες εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης Το είδος των παρεχόμενων υπηρεσιών μίας Web-GIS εφαρμογής ποικίλει. Συνήθως, οι Web-GIS εφαρμογές χρησιμοποιούνται για την προβολή γεωγραφικών πληροφοριών όπως τουριστικού περιεχομένου 1, πολεοδομικού ενδιαφέροντος 2, χάρτες εγκληματικότητας 3, χάρτες διαβούλευσης για την χωροθέτηση δημόσιων έργων 4 και πολλών άλλων θεμάτων που συνδέονται με τον χώρο. Εκτός από την απλή προβολή γεωγραφικών πληροφοριών πολλές web-gis εφαρμογές επιτρέπουν την ανάλυση των χωρικών δεδομένων. Έτσι συναντάμε εφαρμογές που επιτρέπουν την αναζήτηση σημείων ή περιέχουν λειτουργίες εύρεσης κοντινότερης διαδρομής όπως Χάρτης δήμου Μυτιλήνης ( Χαρτογραφικό Portal Δήμου Θεσσαλονίκης ( London Metropolitan Police Service Crime Mapping ( Donegal Planning Map Search ( 8

9 συμβαίνει στην γνωστή εφαρμογή λήψης ταξιδιωτικών πληροφοριών MapQuest 5. Άλλες εφαρμογές επιτρέπουν την δημιουργία χωρικών δεδομένων, όπως συμβαίνει στην εφαρμογή OpenStreetMap 6 όπου οι χρήστες εισάγουν δεδομένα σχετικά με το οδικό δίκτυο παγκοσμίως, ή περιλαμβάνουν λειτουργίες αναφοράς προβλήματος και εισαγωγής σχολίου πάνω στον χάρτη από τον χρήστη που συναντάμε σε εφαρμογές παροχής δημοτικών υπηρεσιών και δημόσιας διαβούλευσης. Μία ακόμα κατηγορία Web-GIS εφαρμογών αποτελούν οι χάρτες πραγματικού χρόνου (Realtime Maps) όπου τα δεδομένα ανανεώνονται αυτόματα ανά τακτά χρονικά διαστήματα και προβάλλονται στο χρήστη για την παραγωγή συνήθως μετεωρολογικών χαρτών7, χαρτών διαχείρισης στόλου ή κυκλοφοριακού φόρτου8 (Bonnici, 2005)(Neumann, 2008)(Steiniger & Weibe, 2009)(Black & Cartwright). Οι υπηρεσίες των εφαρμογών που αναφέραμε αποτελούν ένα δείγμα μόνο των υπηρεσιών και λειτουργιών των εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης που συναντάμε σήμερα στο διαδίκτυο. 1.3 Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης Η δημοτικότητα που απολαμβάνουν τα τελευταία χρόνια οι web-gis εφαρμογές οφείλεται σε μία σειρά πλεονεκτημάτων που προσφέρουν όπως: η δυνατότητα διάθεσης των γεωγραφικών δεδομένων εύκολα και με χαμηλό κόστος στο ευρύ κοινό (Bonnici, 2005)(Neumann, 2008)(Alesheikh, Helali & Behroz) δεν απαιτείται η αγορά ειδικού λογισμικού από τον τελικό χρήστη για την πρόσβαση στα γεωγραφικά δεδομένα (Bonnici, 2005)(Alesheikh, Helali & Behroz) η λειτουργικότητα τους είναι απλή και απευθύνεται στον απλό χρήστη (Bonnici, 2005) MapQuest Maps ( OpenStreetMap ( Sat24 ( Καθημερινή e-map ( 9

10 η δυνατότητα δυναμικής αλληλεπίδρασης του χρήστη με τον χάρτη (Neumann, 2008) Ωστόσο, οι web-gis εφαρμογές παρουσιάζουν και κάποια μειονεκτήματα όπως: οι χρόνοι απόκρισης των εφαρμογών μπορεί να είναι μεγάλοι λόγω του μεγάλου όγκου των γεωγραφικών δεδομένων, της περιορισμένης ταχύτητας μεταφοράς δεδομένων στο διαδίκτυο (bandwidth) και της περιορισμένης υπολογιστικής ισχύς (Bonnici, 2005)(Peisheng & Chongjun, 1999)(Neumann, 2008)(Alesheikh, Helali & Behroz) η λειτουργικότητα τους συνήθως δεν επιτρέπει την εκτέλεση σύνθετων εντολών ανάλυσης γεωγραφικών δεδομένων, χρήσιμων για τους εξειδικευμένους χρήστες Γεωγραφικών Πληροφοριακών Συστημάτων (ΓΠΣ). η ανάπτυξη εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης μπορεί να είναι πολύπλοκη λόγω της πληθώρας των εργαλείων που χρησιμοποιούνται (Neumann, 2008). 1.4 Κατηγορίες διαδικτυακών χαρτών Κατά το παρελθόν έχουν πραγματοποιηθεί προσπάθειες κατηγοριοποίησης των web-gis εφαρμογών βασισμένες σε διάφορα κριτήρια. Μια κύρια κατηγοριοποίηση των εφαρμογών λαμβάνει υπόψη την λειτουργικότητα και τον βαθμό αλληλεπίδρασης του χρήστη με τον χάρτη και πραγματοποιήθηκε από τον Kraak (Neumann, 2008)(Black & Cartwright)(Kraak, 2001) (εικόνα 1). Ο Kraak διακρίνει τις παρακάτω κατηγορίες διαδικτυακών χαρτών : 10

11 Εικόνα 1: Κατηγορίες Διαδικτυακών Χαρτών 1. Στατικοί Χάρτες. Οι χάρτες έχουν μία συγκεκριμένη μορφή και ο χρήστης δεν μπορεί να αλλάξει το περιεχόμενο τους, όπως ακριβώς συμβαίνει με τους παραδοσιακούς έντυπους χάρτες. Οι στατικοί χάρτες μπορεί να είναι αποκλειστικά προβολής (view only) ή διαδραστικοί (interactive). Οι στατικοί view only χάρτες διατίθενται σε μορφή απλής εικόνας (συνήθως σε μορφή png, gif ή jpeg) και δεν επιτρέπεται η αλληλεπίδραση του χρήστη με τον χάρτη. Αντίθετά, οι διαδραστικοί χάρτες επιτρέπουν την αλληλεπίδραση του χρήστη με τον χάρτη περιέχοντας λειτουργίες πλοήγησης όπως μετακίνηση (pan) και σμίκρυνση / μεγέθυνση (zoom in/ zoom out). 2. Δυναμικοί Χάρτες. Οι χάρτες επιτρέπουν την δυναμική ανανέωση των γεωγραφικών δεδομένων και οι χρήστες μπορούν να επιλέξουν ποιες πληροφορίες θα προβάλλονται ή να επέμβουν στην μορφοποίηση (στυλ) του χάρτη. Οι δυναμικοί χάρτες επίσης διαχωρίζονται σε αποκλειστικά προβολής και διαδραστικούς ανάλογα με την δυνατότητα που έχει ο χρήστης να αλληλεπιδράσει με τον χάρτη. Η τεχνολογική πρόοδος των τελευταίων ετών και οι σημερινές τάσεις ανάπτυξης εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης συνιστούν την ενασχόληση μας με την ανάπτυξη εφαρμογών που περιέχουν δυναμικούς και 11

12 διαδραστικούς χάρτες. Για την παραγωγή χαρτών που ανήκουν σε αυτήν την κατηγορία απαιτείται η χρήση εξειδικευμένων εργαλείων. Στην περίπτωση αυτή, συνήθως τα δεδομένα αντλούνται από πηγές δεδομένων όπως βάσεις γεωγραφικών δεδομένων (Spatial Databases) και για την δημιουργία των διαδικτυακών χαρτών απαιτείται η χρήση ενός εξυπηρετητή χαρτών (Μap Server). Στο επόμενο κεφάλαιο εξετάζουμε τα βασικά χαρακτηριστικά της αρχιτεκτονικής των web-gis εφαρμογών που περιέχουν την συγκεκριμένη κατηγορία χαρτών. 1.5 Αρχιτεκτονική εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης Οι εφαρμογές διαδικτυακής χαρτογράφησης αποτελούν μία ειδική κατηγορία διαδικτυακών εφαρμογών. Κατά συνέπεια, κληρονομούν αρκετά από τα χαρακτηριστικά τους όπως η αρχιτεκτονική τους. Ένα γενικευμένο σχήμα της αρχιτεκτονικής στην οποία βασίζονται οι διαδικτυακές εφαρμογές είναι η κλασική αρχιτεκτονική Πελάτη/Εξυπηρετητή τριών επιπέδων (Client/Server three-tier) που απεικονίζεται στο σχήμα 2 (Alesheikh, Helali & Behroz, Σ χήμα 2: Αρχιτεκτονική δικτυακών εφαρμογών 2002)(OpenGeo, 2009). Το πρώτο επίπεδο (tier) της αρχιτεκτονικής μίας διαδικτυακής εφαρμογής αναφέρεται στην αποθήκευση των δεδομένων η οποία συνήθως 12

13 πραγματοποιείται σε μία βάση δεδομένων ή στο σύστημα αρχείων (file system) του εξυπηρετητή (Server). Το δεύτερο επίπεδο αναφέρεται στην επεξεργασία των δεδομένων της εφαρμογής και πραγματοποιείται στον εξυπηρετητή εφαρμογών (Application Server). Τα δύο αυτά επίπεδα τοποθετούνται στη πλευρά του εξυπηρετητή (Server-Side) της αρχιτεκτονικής. Αντίθετα, στη πλευρά του πελάτη (Client-Side) βρίσκεται η Γραφική Διασύνδεση Χρήστη (Graphical User Interface - GUI ή απλά UI) που αποτελεί το τρίτο βασικό επίπεδο το οποίο σχετίζεται με την προβολή των δεδομένων και στο οποίο οι χρήστες του διαδικτύου αποκτούν συνήθως πρόσβαση μέσω ενός απλού φυλλομετρητή. Οι χρήστες των εφαρμογών μέσω του UI στέλνουν αιτήσεις (requests) στον Εξυπηρετητή, οι οποίες επεξεργάζονται από τον Application Server, και λαμβάνουν τις κατάλληλες αποκρίσεις (responses). Η επικοινωνία μεταξύ των επιπέδων της αρχιτεκτονικής μίας εφαρμογής πραγματοποιείται με συγκεκριμένα πρωτόκολλα επικοινωνίας (OpenGeo, 2009). Για την επικοινωνία μεταξύ της βάσης δεδομένων και του Application Server συνήθως χρησιμοποιείται η γλώσσα SQL (Structure Query Language) ενώ η επικοινωνία του Application Server με την εφαρμογή του πελάτη πραγματοποιείται με το πρωτόκολλο HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) και μη τη χρήση αρχείων XML (extensible Markup Language) για την μεταφορά και HTML (Hyper Text Markup Language) για την μορφοποίηση των δεδομένων. Η παραπάνω αρχιτεκτονική αποτελεί ένα γενικευμένο σχήμα μίας δικτυακής εφαρμογής. Η ιδιαιτερότητα όμως των γεωγραφικών δεδομένων επιβάλλει την ενσωμάτωση ειδικών τεχνολογιών και συστατικών στην αρχιτεκτονική των web-gis εφαρμογών. Μία γενική άποψη της αρχιτεκτονικής των εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης αποτυπώνεται στο παρακάτω σχήμα (Alesheikh, Helali, & Behroz, 2002)(OpenGeo, 2009). 13

14 Σχήμα 3: Αρχιτεκτονική WebGis Εφαρμογών Το σχήμα της αρχιτεκτονικής μίας εφαρμογής διαδικτυακής χαρτογράφησης δεν διαφέρει πολύ από το αντίστοιχο μίας οποιασδήποτε δικτυακής εφαρμογής. Δύο όμως βασικά και απαραίτητα συστατικά που συναντάμε μόνο στις web-gis εφαρμογές είναι η χωρική βάση δεδομένων (Spatial Database) και ο εξυπηρετητής χαρτών (Map Server ή WMS Server) (Bonnici, 2005)(Neumann, 2008)(Steiniger & Weibe, 2009)(OpenGeo, 2009). Στις επόμενες παραγράφους αναλύουμε το ρόλο και τις λειτουργίες των συστατικών της αρχιτεκτονικής των εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης. Θεμελιώδες συστατικό κάθε εφαρμογής αποτελούν τα δεδομένα. Στην περίπτωση web-gis εφαρμογών τα δεδομένα είναι γεωγραφικά. Λόγω της ιδιαιτερότητας των γεωγραφικών δεδομένων για την αποθήκευση τους απαιτείται η χρήση ειδικών τύπων αρχείων ή λογισμικών. Τα γεωγραφικά δεδομένα μίας εφαρμογής αποθηκεύονται σε χωρικές βάσεις δεδομένων ή σε άλλους τύπους αρχείων όπως Shapefiles για διανυσματικά (vector) δεδομένα και GeoTiff, PNG, GIF για δεδομένα ψηφιδωτής μορφής (raster). Για την ανάπτυξη Web-GIS εφαρμογών ο επικρατέστερος τρόπος αποθήκευσης διανυσματικών γεωγραφικών δεδομένων είναι η χωρική βάση δεδομένων καθώς η χρήση της παρέχει σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι άλλων μορφών 14

15 αποθήκευσης όπως η αποτελεσματική διαχείριση μεγάλου όγκου δεδομένων, η δυνατότητα δημιουργίας ευρετηρίου για την γρήγορη ανάκτηση των δεδομένων, η δυνατότητα δημιουργίας, επεξεργασίας και διαγραφής δεδομένων, η διενέργεια χωρικών ερωτημάτων, η διατήρηση αντιγράφων, η δυνατότητα ανάκτησης των δεδομένων και άλλα. (Neumann, 2008)(OpenGeo, 2009) Απαραίτητο συστατικό της αρχιτεκτονικής μίας web-gis εφαρμογής αποτελεί ο εξυπηρετητής χαρτών (Map Server). Ο εξυπηρετητής χαρτών αποτελεί μία ειδική κατηγορία λογισμικού με κύρια λειτουργία την δημιουργία Web Map Services, δηλαδή την δημοσίευση και διανομή χωρικών δεδομένων μέσω διαδικτύου. Ο εξυπηρετητής χαρτών συνήθως λειτουργεί σε συνδυασμό με έναν εξυπηρετητή ιστού (Web Server). Έτσι, ενώ ο web Server είναι υπεύθυνος για την λήψη αιτήσεων και την αποστολή αποκρίσεων από και προς τον πελάτη, o Map server είναι υπεύθυνος για την δημιουργία των κατάλληλων Web Map Services λαμβάνοντας υπόψη παραμέτρους όπως η σειρά των επιπέδων (layers), τα όρια (extent) του χάρτη, το σύστημα συντεταγμένων των δεδομένων, η εφαρμογή του κατάλληλου στυλ και ετικετών των γεωγραφικών στοιχείων και άλλα. Για την δημιουργία Web Map Services συνήθως χρησιμοποιούνται τα πρωτόκολλα WMS (Web Map Service) και WFS (Web Feature Service). Το πρωτόκολλο WMS χρησιμοποιείται για την προβολή του χάρτη στον πελάτη σε μορφή εικόνας (png, jpeg, gif ή svg) ενώ το WFS επιτρέπει την επεξεργασία γεωγραφικών στοιχείων και επιστρέφεται στον πελάτη σε μορφή GML (Geographic Markup Language) (Neumann, 2008)(Alesheikh, Helali & Behroz, 2002)(OpenGeo, 2009). Οι εφαρμογές του πελάτη (Web-GIS clients) παρέχουν το γραφικό περιβάλλον, στο οποίο περιέχεται ο χάρτης και όλα τα εργαλεία για την αλληλεπίδραση του χρήστη με αυτόν (π.χ. κουμπιά zoom, pan κ.α.). Ο χρήστης μέσα από την εφαρμογή του πελάτη στέλνει αιτήσεις και λαμβάνει αποκρίσεις προς και από τον εξυπηρετητή (Neumann, 2008). Οι web-gis clients διαχωρίζονται σε thin και thick clients. Ένας thin client δεν απαιτεί την 15

16 εγκατάσταση πρόσθετου λογισμικού (plugin) για την πρόσβαση στα γεωγραφικά δεδομένα και επιτρέπει την εκτέλεση των βασικών λειτουργών που σχετίζονται με την διαχείριση των γεωγραφικών δεδομένων. Συνήθως, ένας thin client απευθύνεται στο ευρύ κοινό όπου δεν υπάρχει ανάγκη εκτέλεσης σύνθετων λειτουργιών. Αντίθετα, ένας thick client απαιτεί την εγκατάσταση πρόσθετου λογισμικού το οποίο επιτρέπει την διενέργεια πιο σύνθετων λειτουργιών όπως η απευθείας επεξεργασία vector δεδομένων και συνήθως απευθύνεται σε εξειδικευμένο κοινό (Bonnici, 2005)(Peisheng & Chongjun, 1999)(Alesheikh, Helali & Behroz, 2002)(OpenGeo, 2009). Τα παραπάνω αποτελούν απαραίτητα συστατικά της αρχιτεκτονικής μίας web-gis εφαρμογής. Πολλές φορές όμως απαιτείται η ενσωμάτωση συμπληρωματικών συστατικών τα οποία εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες. Έτσι, υπάρχουν βιβλιοθήκες που εκτελούν λειτουργίες όπως μετατροπή δεδομένων σε διαφορετικούς τύπους αποθήκευσης, μετατροπή του συστήματος συντεταγμένων των δεδομένων, δημιουργία caching για την γρηγορότερη ανάκτηση των δεδομένων και πολλές φορές μπορούμε να συναντήσουμε στην αρχιτεκτονική μίας web-gis εφαρμογής (Steiniger & Weibe, 2009). Μέχρι το σημείο αυτό έχουμε αναλύσει τα βασικά συστατικά μέρη μίας αρχιτεκτονικής εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης. Η επικοινωνία μεταξύ των παραπάνω συστατικών πραγματοποιείται βάση συγκεκριμένων πρωτοκόλλων. Ο οργανισμός OGC (Open Geospatial Consortium) έχει αναπτύξει κάποια πρωτόκολλα για την ανταλλαγή και την διαχείριση γεωγραφικών δεδομένων, τα σημαντικότερα εκ των οποίων είναι τα παρακάτω (Percivall, 2008): Το WMS (Web Map Service) χρησιμοποιείται για την διανομή διαδικτυακών χαρτών. Ο πελάτης λαμβάνει τον χάρτη συνήθως σε μορφή εικόνας. 16

17 Το WFS (Web Feature Service) χρησιμοποιείται για την δημιουργία ερωτήματος, επεξεργασίας και ανάκτησης διανυσματικών γεωγραφικών δεδομένων Το KML (Keyhole Markup Language) χρησιμοποιείται για την αποθήκευση γεωγραφικών δεδομένων και την προβολή τους στο Google Earth. Το GML (Geographic Markup Language) χρησιμοποιείται για την αποθήκευση γεωγραφικών δεδομένων για γενική χρήση SLD (Styled Layer Descriptor) χρησιμοποιείται για την αποθήκευση χαρτογραφικών κανόνων στυλ για τη μορφοποίηση του χάρτη Τα συγκεκριμένα πρωτόκολλα χρησιμοποιούνται κατά κόρον από τις υφιστάμενες εφαρμογές διαδικτυακής χαρτογράφησης καθώς παρέχουν σημαντικά πλεονεκτήματα όπως η διαλειτουργικότητα μεταξύ των δεδομένων και η δυνατότητα λειτουργίας τους ανεξαρτήτου φυλλομετρητή και λειτουργικού συστήματος του χρήστη. Βάση της παραπάνω ανάλυσης διαπιστώνουμε ότι στην αρχιτεκτονική των web-gis εφαρμογών εμπλέκονται πολλές και διαφορετικές τεχνολογίες, εργαλεία και πρότυπα. Η αποθήκευση γεωγραφικών δεδομένων περιλαμβάνει διάφορους τύπους αποθήκευσης όπως χωρικές βάσεις δεδομένων, αρχεία Shapefiles, KML κτλ. Η παραγωγή διαδικτυακών χαρτών πραγματοποιείται με την χρήση Map Servers. Η διανομή των γεωγραφικών δεδομένων στο διαδίκτυο μπορεί να πραγματοποιηθεί με την χρήση των πρωτοκόλλων WMS και WFS και η μορφοποίηση χαρτών με τη χρήση της τεχνολογίας SLD. Οι εφαρμογές μπορεί να παρέχουν διαφορετικές υπηρεσίες, λειτουργίες και τύπους χαρτών που απαιτούν την χρήση διαφορετικών τεχνολογιών. Εκτός από τις παραπάνω απαραίτητες τεχνολογίες πολλές φορές στη διαδικασία ανάπτυξης web-gis εφαρμογών εμπλέκονται και άλλες συμπληρωματικές τεχνολογίες για την εκτέλεση συγκεκριμένων λειτουργιών όπως για παράδειγμα για τη μετατροπή του προβολικού συστήματος των δεδομένων και caching. 17

18 Επομένως, η ανάπτυξη μίας εφαρμογής διαδικτυακής χαρτογράφησης θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ως διαδικασία καθώς απαιτείται η εκτέλεση μίας σειράς βημάτων για την ολοκλήρωση της (Alesheikh, Helali, & Behroz, 2002). Επίσης, ο σχεδιασμός της παραγωγικής διαδικασίας προϋποθέτει αποφάσεις όπως την επιλογή του κατάλληλου μέσου και μορφής αποθήκευσης των γεωγραφικών δεδομένων, την επιλογή ενός εξυπηρετητή χαρτών για την δημοσίευση των δεδομένων στο διαδίκτυο και την παραγωγή χαρτών, την επιλογή των κατάλληλων προτύπων για την διανομή των γεωγραφικών δεδομένων, του τρόπου υλοποίησης και της λειτουργικότητας του γραφικού περιβάλλοντος των εφαρμογών και την επιλογή πιθανόν επιπλέον βιβλιοθηκών για την αύξηση της λειτουργικότητας τους. Για τον σχεδιασμό μίας παραγωγικής διαδικασίας ανάπτυξης web-gis εφαρμογών θα πρέπει να ληφθούν υπόψη και να εξεταστούν τα χαρακτηριστικά των διαθέσιμων εργαλείων (Alesheikh, Helali, & Behroz, 2002). Η καταγραφή και η αξιολόγηση των διαθέσιμων εργαλείων και των χαρακτηριστικών τους αποτελεί το αντικείμενο του τρίτου κεφαλαίου της εργασίας. Ο στόχος είναι η επιλογή των κατάλληλων εργαλείων που θα ενσωματωθούν στην διαδικασία παραγωγής εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης. Πριν προχωρήσουμε στην καταγραφή των εργαλείων θα διατυπώσουμε με λεπτομέρεια τις απαιτήσεις και τα χαρακτηριστικά τόσο των εφαρμογών που θέλουμε να αναπτύξουμε όσο και της διαδικασίας που θα εμπλέκεται για την παραγωγή τους. Η ανάλυση απαιτήσεων των εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης και της παραγωγικής διαδικασίας θα μας απασχολήσει στο επόμενο κεφάλαιο. 18

19 2. Ανάλυση απαιτήσεων 2.1 Μεθοδολογικό πλαίσιο ανάλυσης απαιτήσεων Η ανάλυση απαιτήσεων αποτελεί το πρώτο βασικό στάδιο ανάπτυξης μίας εφαρμογής ή ενός προϊόντος. Σκοπός της είναι η αρχική καταγραφή των χαρακτηριστικών που πρέπει να έχει μία εφαρμογή. Τα αποτελέσματα της αποτελούν τον οδηγό για τον σχεδιασμό και τελικά την ανάπτυξη της εφαρμογής (Nuseibeh & Easterbrook)(Group Faculty of Electrical Engineering, 2006). Στη παρούσα εργασία επιχειρούμε να σχεδιάσουμε και να αναπτύξουμε μια παραγωγική διαδικασία για την δημιουργία εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης. Για να επιτευχθεί αυτό, η ανάλυση απαιτήσεων θα πραγματοποιηθεί σε δύο επίπεδα. Στο πρώτο επίπεδο θα καταγραφούν οι απαιτήσεις των εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης που θα αναπτύσσονται μέσα από την συγκεκριμένη διαδικασία. Φυσικά, επειδή η παραγωγική διαδικασία που θα σχεδιάσουμε θα μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί της για την υλοποίηση διαφορετικών εφαρμογών, η ανάλυση απαιτήσεων δεν θα αναφέρεται στα χαρακτηριστικά μίας συγκεκριμένης εφαρμογής αλλά σε μία γενικευμένη μορφή εφαρμογών με κοινά χαρακτηριστικά. Η ανάλυση απαιτήσεων των εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης περιλαμβάνει τον καθορισμό του είδους και των χαρακτηριστικών των εφαρμογών, των χαρακτηριστικών των χρηστών, την ανάλυση των δεδομένων και των λειτουργικών και μη λειτουργικών απαιτήσεων των εφαρμογών. Στο δεύτερο επίπεδο θα αναλυθούν οι απαιτήσεις της ίδιας της παραγωγικής διαδικασίας. Πιο συγκεκριμένα, θα καθοριστούν οι κατηγορίες χρηστών της παραγωγικής διαδικασίας και τα χαρακτηριστικά τους, το είδος των δεδομένων που υποστηρίζονται και οι λειτουργικές και μη λειτουργικές απαιτήσεις της. 19

20 Πριν προχωρήσουμε στην ανάλυση θα πρέπει να αποσαφηνίσουμε μερικούς όρους που εμπλέκονται στην ανάλυση απαιτήσεων και θα τους συναντήσουμε στο υπόλοιπο του κεφαλαίου. Ο καθορισμός των χρηστών αποσκοπεί στην αποσαφήνιση των χαρακτηριστικών τους απαντώντας σε ερωτήσεις όπως ποιοι είναι οι χρήστες και πως θα χρησιμοποιήσουν την εφαρμογή, Τι περιμένουν οι χρήστες από την εφαρμογή, Ποιες είναι οι δεξιότητες τους και ο βαθμός εξειδίκευσης με τις συγκεκριμένες τεχνολογίες. Η ανάλυση δεδομένων αναφέρεται στον καθορισμό του τύπου και της μορφής των δεδομένων που χρησιμοποιούνται στις εφαρμογές. Οι λειτουργικές απαιτήσεις μίας εφαρμογής αναφέρονται στην καταγραφή συγκεκριμένων λειτουργιών που εκτελούνται από μία εφαρμογή όπως πχ. εισαγωγή ή διαγραφή ενός επιπέδου. Αντίθετα, οι μη λειτουργικές απαιτήσεις αναφέρονται στην καταγραφή των κριτηρίων και των γενικών χαρακτηριστικών που θα πρέπει να καλύπτει μία εφαρμογή για να είναι λειτουργική και ποιοτική όπως π.χ. διαλειτουργικότητα ή ταχύτητα. Με άλλα λόγια μπορούμε να χαρακτηρίσουμε τις μη λειτουργικές απαιτήσεις ως τα ποιοτικά χαρακτηριστικά της εφαρμογής (Ingensand)(Nuseibeh & Easterbrook)(Group Faculty of Electrical Engineering, 2006). 2.2 Ανάλυση απαιτήσεων εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης Στην συγκεκριμένη ενότητα καταγράφονται τα χαρακτηριστικά των εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης που θα δημιουργούνται από την εκτέλεση της παραγωγικής διαδικασίας Περιγραφή Οι εφαρμογές διαδικτυακής χαρτογράφησης καλύπτουν ένα μεγάλο εύρος υπηρεσιών (οδηγοί πόλεων, τουριστικοί οδηγοί, χάρτες εγκληματικότητας, μετεωρολογικοί χάρτες κτλ). Άλλες εφαρμογές ενσωματώνουν χάρτες στατικούς, δυναμικούς, πραγματικού χρόνου κτλ. Ανάλογα με την φύση των 20

21 εφαρμογών οι απαιτήσεις, η παραγωγική διαδικασία, οι τεχνολογίες και τα εργαλεία που εμπλέκονται μπορεί να διαφέρουν σημαντικά. Επιπλέον, είναι σαφές ότι οι Web-GIS εφαρμογές αποτελούν μία ιδιαίτερα καινοτόμα κατηγορία πληροφοριακών συστημάτων με αποτέλεσμα οι υπάρχουσες τεχνολογίες και εργαλεία που σχετίζονται με αυτήν να βρίσκονται ακόμα σε στάδιο έντονης ζύμωσης. Αυτό σημαίνει ότι νέες τεχνολογίες και εργαλεία αναδύονται και υφιστάμενες παραγκωνίζονται. Οι παραπάνω παράγοντες υποδεικνύουν την οριοθέτηση συγκεκριμένων πλαισίων σχετικά με τα χαρακτηριστικά των εφαρμογών που μπορούν να δημιουργηθούν από την παραγωγική διαδικασία της παρούσας εργασίας. Ο σκοπός των εφαρμογών που θα δημιουργούνται από την εκτέλεση της παραγωγικής διαδικασίας είναι η προβολή γεωγραφικών πληροφοριών στο κοινό μέσω διαδικτύου. Το είδος των γεωγραφικών πληροφοριών που θα προβάλλονται μπορεί να ποικίλει. Έτσι, αν η γεωγραφική πληροφορία που θα προβάλλεται είναι σημεία ενδιαφέροντος οι εφαρμογές θα αποτελούν τουριστικούς οδηγούς ή οδηγούς πόλεων. Επιπλέον, μπορεί να προβληθεί πληροφορία πολεοδομικού ενδιαφέροντος, βιοποικιλότητας μίας περιοχής, χωροθέτησης δημόσιων έργων και οποιασδήποτε ακόμη θεματικής κατηγορίας. Βασικό χαρακτηριστικό των εφαρμογών θα πρέπει να είναι η παρουσία δυναμικών και διαδραστικών χαρτών. Οι εφαρμογές θα επιτρέπουν την εκτέλεση βασικών λειτουργιών χαρτογραφικού χειρισμού και ανάλυσης των γεωγραφικών δεδομένων, όπως περιγράφονται στην ανάλυση των λειτουργικών απαιτήσεων των εφαρμογών Καθορισμός χρηστών Το μέσο προβολής των εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης θα είναι το διαδίκτυο. Επομένως, πιθανοί χρήστες των εφαρμογών μπορεί να είναι οποιοσδήποτε χρήστης του διαδικτύου. Κατά συνέπεια, η χρήση των εφαρμογών δεν περιορίζεται μόνο σε ειδικούς γεωγραφικών πληροφοριακών 21

22 συστημάτων αλλά και σε άτομα με περιορισμένη γνώση ΓΠΣ και υπολογιστών. Ο σκοπός των web-gis εφαρμογών είναι η προβολή γεωγραφικών πληροφοριών. Οι χρήστες περιμένουν από τις συγκεκριμένες εφαρμογές την απλή λήψη πληροφοριών και όχι την εκτέλεση σύνθετων λειτουργιών Ανάλυση δεδομένων Τα δεδομένα που θα προβάλλονται από τις συγκεκριμένες εφαρμογές θα είναι κατά βάση γεωγραφικά. Οι Web-GIS εφαρμογές θα μπορούν να προβάλουν γεωγραφικά δεδομένα που βρίσκονται αποθηκευμένα τόσο σε διανυσματική όσο και σε ψηφιδωτή μορφή. Τα διανυσματικά δεδομένα μπορούν να χρησιμοποιηθούν είτε σαν χαρτογραφικό υπόβαθρο του χάρτη είτε σαν επικαλυπτώμενα επίπεδα (layers) που θα συνθέτουν τον διαδικτυακό χάρτη. Τα διανυσματικά δεδομένα είναι χωρισμένα σε κατηγορίες όπου κάθε κατηγορία δεδομένων θα αποτελεί ένα επίπεδο. Επομένως, κάθε επίπεδο θα αναφέρεται σε μία συγκεκριμένη και διακριτή κατηγορία πληροφοριών όπως πχ οδικό δίκτυο, όρια δήμων, τράπεζες κτλ. Τα δεδομένα ψηφιδωτής μορφής μπορούν να χρησιμοποιηθούν σαν χαρτογραφικό υπόβαθρο του διαδικτυακού χάρτη Λειτουργικές απαιτήσεις Οι λειτουργικές απαιτήσεις των εφαρμογών αναφέρονται ουσιαστικά στην λειτουργικότητα που θα προσφέρεται στο χρήστη μέσω του γραφικού περιβάλλοντος των εφαρμογών. Στην συγκεκριμένη ενότητα θα διαχωρίσουμε τις λειτουργικές απαιτήσεις της εφαρμογής σε βασικές και προαιρετικές 22

23 ανάλογα με το βαθμό σημαντικότητας και αναγκαιότητας τους για τη λειτουργία των εφαρμογών. Βασικές Απαιτήσεις 1. Προβολή δυναμικού και διαδραστικού χάρτη 2. Προβολή πολλαπλών και επικαλυπτώμενων επιπέδων πληροφοριών (layers) 3. Δυνατότητα ορισμού ορατότητας των επιπέδων 4. Επιλογή γεωγραφικών στοιχείων (Features) 5. Προβολή πληροφοριών ενός γεωγραφικού στοιχείου 6. Λειτουργία αναζήτησης ενός γεωγραφικού στοιχείου 7. Λειτουργία μετακίνησης (Pan) 8. Λειτουργίες σμίκρυνσης/μεγέθυνσης (Zoom In, Zoom Out, Zoom to full Extent) 9. Προβολή Overview Map 10. Λειτουργίες προηγούμενη, επόμενη όψη χάρτη 11. Εμφάνιση κλίμακας χάρτη 12. Εμφάνιση υπομνήματος Προαιρετικές Απαιτήσεις 1. Δυνατότητα εκτύπωσης χάρτη 2. Λειτουργία buffer και ορισμού τιμής του buffer 3. Λειτουργία μέτρησης απόστασης 4. Λειτουργία αναφοράς προβλήματος 5. Λειτουργία εύρεσης διαδρομής Μη λειτουργικές απαιτήσεις Οι μη λειτουργικές απαιτήσεις ή αλλιώς τα ποιοτικά χαρακτηριστικά που θα πρέπει να συνοδεύουν την εφαρμογή είναι: Ταχύτητα. Ο μεγάλος όγκος των γεωγραφικών δεδομένων και οι περιορισμοί στις ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων μέσω διαδικτύου 23

24 (bandwidth) έχουν σαν αποτέλεσμα πολλές φορές την ανάπτυξη αργών εφαρμογών. Η ταχύτητα αποτελεί ίσως τον σημαντικότερο παράγοντα που αποθαρρύνει του χρήστες από την χρήση διαδικτυακών εφαρμογών. Επομένως, η ταχύτητα αποτελεί ένα βασικό χαρακτηριστικό που θα πρέπει να έχουν οι εφαρμογές. Πιο συγκεκριμένα, ο χρόνος απόκρισης του εξυπηρετητή θα πρέπει να είναι μικρός έτσι ώστε να δεδομένα να μεταφέρονται γρήγορα στον πελάτη, δηλαδή στον τελικό χρήστη. Απλότητα. Όπως αναφέραμε οι εφαρμογές απευθύνονται στο ευρύ κοινό και επομένως χρήστης μπορεί να είναι οποιοσδήποτε ακόμα και άτομα με περιορισμένη γνώση ΓΠΣ. Επομένως βασικό ζητούμενο των εφαρμογών είναι η απλότητα και η ευκολία στη χρήση. Το περιβάλλον θα πρέπει να είναι φιλικό και κατανοητό προσαρμοσμένο προς τον απλό χρήστη ενσωματώνοντας τις βασικές αρχές σχεδιασμού ιστοσελίδων και ταυτόχρονα την λειτουργικότητα των παραδοσιακών GIS εφαρμογών (πχ επιλογή ορατότητας επιπέδων). Διαθεσιμότητα. Οι εφαρμογές θα πρέπει να είναι εύκολα και γρήγορα διαθέσιμες στους χρήστες του διαδικτύου. Για τον λόγο αυτό οι εφαρμογές θα είναι προσβάσιμες με τη χρήση ενός κοινού φυλλομετρητή (πχ Internet Explorer, Mozilla Firefox κτλ) και χωρίς την ανάγκη εγκατάστασης ειδικού λογισμικού (plugin). Επιπλέον, οι εφαρμογές θα πρέπει να είναι προσβάσιμες ανεξαρτήτου φυλλομετρητή ή λειτουργικού συστήματος που χρησιμοποιεί ο χρήστης. 2.3 Ανάλυση απαιτήσεων παραγωγικής διαδικασίας Στην προηγούμενη ενότητα καταγράψαμε τις απαιτήσεις των τελικών web-gis εφαρμογών που θα αναπτύσσονται μέσα από την παραγωγική διαδικασία που θα αναδείξουμε. Στην συγκεκριμένη ενότητα θα καταγράψουμε τις απαιτήσεις της παραγωγικής διαδικασίας έτσι ώστε η εκτέλεση της να καλύπτει τις απαιτήσεις των τελικών εφαρμογών. 24

25 2.3.1 Περιγραφή Η παραγωγική διαδικασία θα εκτελείται για την παραγωγή τελικών εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης που θα ικανοποιούν τις απαιτήσεις που αναλύσαμε στην προηγούμενη ενότητα. Για την εκτέλεση της απαιτείται η ολοκλήρωση συγκεκριμένων βημάτων όπως η προετοιμασία των γεωγραφικών δεδομένων (αποθήκευση, παραγωγή και διανομή χαρτών) και η ανάπτυξη του γραφικού περιβάλλοντος των εφαρμογών. Για την ολοκλήρωση κάθε βήματος απαιτείται η χρήση διαφορετικών εργαλείων και τεχνολογιών. Κάθε τεχνολογία και εργαλείο που εμπλέκεται παρέχει διαφορετικό περιβάλλον εργασίας Καθορισμός χρηστών Οι χρήστες της παραγωγικής διαδικασίας θα είναι άτομα τα οποία θα είναι υπεύθυνα για την ανάπτυξη web-gis εφαρμογών (διαχειριστές). Όπως αναφέραμε παραπάνω, η ολοκλήρωση της παραγωγικής διαδικασίας απαιτεί την ενασχόληση του χρήστη με διάφορες τεχνολογίες και εργαλεία. Επομένως, οι διαχειριστές της παραγωγικής διαδικασίας θα πρέπει να είναι άτομα με πολύ καλή γνώση χρήσης υπολογιστών και εξοικειωμένα με έννοιες σχετικές με την διαχείριση γεωγραφικών δεδομένων. Ωστόσο, βασική προϋπόθεση που θέσαμε είναι ότι η παραγωγική διαδικασία θα μπορεί εξολοκλήρου να εκτελεστεί μέσα από γραφικά περιβάλλοντα που δεν απαιτούν γνώσεις προγραμματισμού. Ωστόσο, βασικές γνώσεις προγραμματισμού μπορεί είναι χρήσιμες για την περαιτέρω της προβλεπόμενης παραμετροποίησης των εφαρμογών Ανάλυση δεδομένων Στην παραγωγική διαδικασία εμπλέκεται η διαχείριση γεωγραφικών δεδομένων διανυσματικής και ψηφιδωτής μορφής. 25

26 Τα δεδομένα διανυσματικής μορφής κατά κανόνα βρίσκονται αποθηκευμένα σε αρχεία shapefile. Κάθε shapefile συνήθως αναπαριστά μία συγκεκριμένη κατηγορία πληροφοριών (π.χ οδικό δίκτυο, όρια δήμων, τράπεζες κτλ). Μία συνήθης πρακτική των Web-GIS εφαρμογών είναι η αποθήκευση των δεδομένων σε χωρική βάση δεδομένων καθώς προσφέρει σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι των shapefiles (ταχύτητα, back up, δημιουργία ευρετηρίου). Κάθε πίνακας της βάσης δεδομένων συνήθως αποτελείται από ομοειδή αντικείμενα με άλλα λόγια κάθε shapefile αντιστοιχεί σε ένα πίνακα της βάσης δεδομένων. Η παραγωγική διαδικασία θα επιτρέπει την χρήση τόσο shapefiles όσο και χωρικών βάσεων δεδομένων ως αποθηκευτικό μέσο των γεωγραφικών δεδομένων. Τα δεδομένα ψηφιδωτής μορφής μπορεί να είναι διαφόρων τύπων αρχείων (GeoTiff, JPEG κτλ). Τα raster αρχεία βρίσκονται αποθηκευμένα στο σύστημα αρχείων του εξυπηρετητή Λειτουργικές απαιτήσεις Δύο κύρια και γενικευμένα στάδια της παραγωγικής διαδικασίας αποτελούν η προετοιμασία των δεδομένων και η ανάπτυξη του γραφικού περιβάλλοντος των εφαρμογών. Για λόγους σαφήνειας θα εξετάσουμε τις λειτουργικές απαιτήσεις κάθε μέρους της διαδικασίας ξεχωριστά. Επιπλέον, θα διαχωρίσουμε τις απαιτήσεις σε βασικές και προαιρετικές ανάλογα με την σημαντικότητα και αναγκαιότητα της καθεμίας για την ενσωμάτωσή της στην παραγωγική διαδικασία. Προετοιμασία γεωγραφικών δεδομένων Το συγκεκριμένο κομμάτι της παραγωγικής διαδικασίας περιλαμβάνει λειτουργίες που είναι απαραίτητες για την προετοιμασία των γεωγραφικών δεδομένων έτσι ώστε να είναι δημοσιευθούν στο διαδίκτυο και να είναι διαθέσιμα για την ενσωμάτωση τους στις εφαρμογές διαδικτυακής 26

27 χαρτογράφησης. Οι λειτουργικές απαιτήσεις που συνδέονται με το συγκεκριμένο κομμάτι της παραγωγικής διαδικασίας είναι: 1. Μετατροπή αρχείων Shapefile σε πίνακες βάσης δεδομένων 2. Μετατροπή πινάκων βάσης δεδομένων σε αρχεία Shapefile 3. Μετατροπή του τύπου αρχείων των Raster δεδομένων 4. Μετατροπή συστήματος συντεταγμένων των γεωγραφικών δεδομένων 5. Δημιουργία κανόνων στυλ που συνδέονται με τα γεωγραφικά δεδομένα 6. Δημιουργία Web Map Services (Δημοσίευση γεωγραφικών δεδομένων) Ανάπτυξη γραφικού περιβάλλοντος εφαρμογών Η ανάπτυξη του γραφικού περιβάλλοντος των εφαρμογών αναφέρεται στο κομμάτι της παραγωγικής διαδικασίας που σχετίζεται με την ανάπτυξη της λειτουργικότητας και την ενσωμάτωση των γεωγραφικών δεδομένων στην web-gis εφαρμογή. Οι λειτουργικές απαιτήσεις της διαδικασίας ανάπτυξης του γραφικού περιβάλλοντος των εφαρμογών είναι: Βασικές απαιτήσεις Παρακάτω καταγράφονται οι βασικές λειτουργικές απαιτήσεις χωρισμένες σε κατηγορίες ανάλογα με την λειτουργικότητα που εκτελούν. Δημιουργία διάταξης εφαρμογής 1. Επιλογή προκαθορισμένου υποδείγματος (template) για τη διάταξη των στοιχείων της εφαρμογής (layout) 2. Επεξεργασία τίτλου, μεταδεδομένων, επικεφαλίδας (banner) και κειμένου εφαρμογής Δημιουργία χάρτη 3. Ανάκτηση των Web Map Services για την δημιουργία του χάρτη 4. Επιλογή γεωγραφικών δεδομένων που θα αποτελέσουν το υπόβαθρο του χάρτη. Το υπόβαθρο του χάρτη μπορεί να αποτελείται από δεδομένα vector, raster ή Google Maps 5. Επιλογή των επιπέδων (layers) που θα συνθέτουν τον χάρτη 6. Ορισμός σειράς των επιπέδων 27

28 7. Ορισμός της ορατότητας των επιπέδων κατά την εκκίνηση Λειτουργικότητα εφαρμογής 8. Προσθήκη και παραμετροποίηση δέντρου επιπέδων (layer Tree) για την διαχείριση των επιπέδων 9. Καθορισμός των επιπέδων που θα μπορεί ο χρήστης να κάνει ορατά ή όχι 10. Προσθήκη λειτουργικότητας για την επιλογή των στοιχείων (features) ενός επιπέδου 11. Προσθήκη λειτουργικότητας για την εμφάνιση πληροφοριών των στοιχείων ενός επιπέδου 12. Προσθήκη λειτουργικότητας για την αναζήτηση των στοιχείων ενός επιπέδου 13. Προσθήκη λειτουργικότητας μετακίνησης (Pan) 14. Προσθήκη λειτουργικότητας σμίκρυνσης/μεγέθυνσης (Zoom In, Zoom Out, Zoom to Full Extent) 15. Προσθήκη λειτουργικότητας Overview Map 16. Προσθήκη κλίμακας 17. Δημιουργία και προσθήκη υπομνήματος Προαιρετικές 1. Προσθήκη και παραμετροποίηση λειτουργίας εκτύπωσης χάρτη 2. Προσθήκη και παραμετροποίηση λειτουργίας buffer 3. Προσθήκη και παραμετροποίηση λειτουργίας μέτρησης απόστασης 4. Προσθήκη και παραμετροποίηση λειτουργίας αναφοράς προβλήματος 5. Προσθήκη και παραμετροποίηση λειτουργίας εύρεσης διαδρομής Μη λειτουργικές απαιτήσεις Οι μη λειτουργικές απαιτήσεις ή τα ποιοτικά χαρακτηριστικά που πρέπει να εξασφαλίζει η παραγωγική διαδικασία είναι: 28

29 Χρήση ελεύθερου λογισμικού/λογισμικού ανοικτού κώδικα. Η παραγωγική διαδικασία θα πρέπει να εκτελείται αποκλειστικά με τεχνολογίες, εργαλεία και πρότυπα ελεύθερου λογισμικού/λογισμικού ανοικτού κώδικα (ΕΛ/ΛΑΚ). Το συγκεκριμένο χαρακτηριστικό μειώνει το κόστος ανάπτυξης εφαρμογών ελαχιστοποιώντας το κόστος προμήθειας λογισμικού και ενισχύει την διαλειτουργικότητα της παραγωγικής διαδικασίας. Μείωση ανάγκης για συγγραφή κώδικα. Η εκτέλεση της διαδικασίας θα ολοκληρώνεται μέσα από γραφικά περιβάλλοντα. Με τον τρόπο αυτό, θα εξαλειφθεί η ανάγκη συγγραφής κώδικα και η διαδικασία θα μπορεί να ολοκληρωθεί από χρήστες που δεν έχουν γνώσεις προγραμματισμού, μειώνοντας το κόστος και την ταχύτητα ανάπτυξης των εφαρμογών. Δυνατότητα επανεκτέλεσης διαδικασίας. Ο σχεδιασμός της παραγωγικής διαδικασίας θα πρέπει να εξασφαλίζει ότι η συγκεκριμένη παραγωγική διαδικασία μπορεί να επανεκτελεστεί για την ανάπτυξη διαφορετικών web-gis εφαρμογών που ικανοποιούν τις απαιτήσεις που αναλύθηκαν σε προηγούμενη ενότητα. Δυνατότητα επαναχρησιμοποίησης δεδομένων. Η παραγωγική διαδικασία θα πρέπει να εξασφαλίζει ότι τα Web Map Services που έχουν δημιουργηθεί θα είναι διαθέσιμα και θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν από διαφορετικές εφαρμογές. Ευκολία στη χρήση. Η εκτέλεση της παραγωγικής διαδικασίας θα πρέπει να είναι απλή και εύκολη στη χρήση. Η διαδικασία θα πρέπει να ολοκληρώνεται ευκολότερα από τις υπάρχοντες τρόπους ανάπτυξης εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης. Ταχύτητα. Η παραγωγική διαδικασία θα επιτρέπει την ταχύτερη ανάπτυξη web-gis εφαρμογών. Η εξάλειψη της ανάγκης για συγγραφή κώδικα, η επανεκτέλεση της συγκεκριμένης παραγωγικής διαδικασίας και η επαναχρησιμοποίηση των δεδομένων είναι παράγοντες που μπορούν να συντελέσουν στην ταχύτερη ανάπτυξη web-gis εφαρμογών 29

30 Μείωση κόστους. Η παραγωγική διαδικασία θα επιτρέπει την ανάπτυξη εφαρμογών με μειωμένο κόστος. Η χρήση εργαλείων ανοικτού κώδικα έναντι εμπορικών εργαλείων, η εξάλειψη της ανάγκης για συγγραφή κώδικα, η ταχύτερη ανάπτυξη εφαρμογών, η επανεκτέλεση της διαδικασίας και η επαναχρησιμοποίηση των δεδομένων είναι παράγοντες που μπορούν να συντελέσουν στην μείωση του κόστους ανάπτυξης web-gis εφαρμογών και τελικά στην μείωση του κόστους των ίδιων των εφαρμογών αν προορίζονται για εμπορική χρήση. Αποτελεσματικότητα. Η παραγωγική διαδικασία θα πρέπει να εξασφαλίζει την ανάπτυξη εφαρμογών που ικανοποιούν τις λειτουργικές και μη λειτουργικές απαιτήσεις των εφαρμογών. Διαλειτουργικότητα. Η παραγωγική διαδικασία μπορεί να εκτελείται ανεξαρτήτου λειτουργικού συστήματος. Κυρίως όμως οι παραγόμενες εφαρμογές θα είναι προσβάσιμες ανεξαρτήτου φυλλομετρητή και λειτουργικού συστήματος. Ψηφιδωτή Αρχιτεκτονική. Η αρχιτεκτονική της διαδικασίας θα πρέπει να εξασφαλίζει ότι οι τεχνολογίες και τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται μπορούν να αντικατασταθούν με άλλα διαθέσιμα και ότι θα είναι δυνατή η επέκταση ή τροποποίηση της λειτουργικότητας της διαδικασίας. Το συγκεκριμένο χαρακτηριστικό εξασφαλίζει την βιωσιμότητα της διαδικασίας ακόμα και σε περίπτωση που κάποιο εργαλείο ή τεχνολογία ξεπεραστεί ή στην περίπτωση που οι απαιτήσεις των εφαρμογών απαιτούν τροποποιήσεις στην παραγωγική διαδικασία (π.χ. Διαφορετικοί τύποι δεδομένων, διαφορετικές λειτουργίες εφαρμογών κτλ). 30

31 3. Καταγραφή και αξιολόγηση εργαλείων Στο τρίτο κεφάλαιο της παρούσας εργασίας θα ασχοληθούμε με την καταγραφή και την αξιολόγηση των διαθέσιμων εργαλείων που σχετίζονται με την ανάπτυξη εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης. Σκοπός της αξιολόγησης είναι η επιλογή των κατάλληλων τεχνολογιών και εργαλείων που θα ενσωματωθούν στην προτεινόμενη παραγωγική διαδικασία. Για λόγους αντικειμενικότητας της αξιολόγησης καταρχήν θα ορίσουμε το μεθοδολογικό πλαίσιο της αξιολόγησης. Στο μεθοδολογικό πλαίσιο θα οριστούν οι κατηγορίες εργαλείων που θα αξιολογηθούν και τα κριτήρια αξιολόγησης τους. Στη συνέχεια θα πραγματοποιήσουμε μία καταγραφή του χώρου για την εύρεση των διαθέσιμων εργαλείων και θα εντάξουμε το κάθε εργαλείο στην αντίστοιχη κατηγορία ανάλογα με την λειτουργικότητα του. Τέλος, θα πραγματοποιηθεί η αξιολόγηση των εργαλείων βάση των κριτηρίων που ορίζουμε στο μεθοδολογικό πλαίσιο. 3.1 Μεθοδολογικό πλαίσιο αξιολόγησης Όπως αναφέραμε στο πρώτο κεφάλαιο η ανάπτυξη web-gis εφαρμογών θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ως μία διαδικασία στην οποία εμπλέκονται διαφορετικές τεχνολογίες και εργαλεία. Ειδικότερα στον χώρο των ανοικτού κώδικα, υπάρχει μία πληθώρα διαφορετικών εργαλείων όπου το καθένα εκτελεί συγκεκριμένες λειτουργίες. Υπάρχουν εργαλεία που χρησιμοποιούνται με σκοπό την αποθήκευση των γεωγραφικών δεδομένων, αλλά που λειτουργούν σαν εξυπηρετητές χαρτών, και άλλα που παρέχουν την λειτουργικότητα για την ανάπτυξη του γραφικού περιβάλλοντος των εφαρμογών του πελάτη. Για την αξιολόγηση των διαθέσιμων εργαλείων επομένως, θα πρέπει να κατηγοριοποιήσουμε τα εργαλεία ανάλογα με την λειτουργικότητα τους. Οι κύριες κατηγορίες τεχνολογιών που εμπλέκονται στην παραγωγική διαδικασία είναι οι ακόλουθες: 31

32 Χωρικές Βάσεις Δεδομένων (Spatial Databases). Στην συγκεκριμένη κατηγορία εντάσσονται εργαλεία με βασική λειτουργία των αποθήκευση γεωγραφικών δεδομένων Εξυπηρετητές Χαρτών (Map Servers). Στην συγκεκριμένη κατηγορία εντάσσονται εργαλεία με βασική λειτουργία τη δημοσίευση και διανομή γεωγραφικών δεδομένων στο διαδίκτυο και την δημιουργία Web Map Services. Περιβάλλοντα και Βιβλιοθήκες Εφαρμογών Πελάτη (Web-GIS Clients & API). Στην συγκεκριμένη κατηγορία εντάσσονται εργαλεία που είτε παρέχουν το γραφικό περιβάλλον των εφαρμογών (Web-GIS Clients) είτε παρέχουν την λειτουργικότητα για την ανάπτυξη του γραφικού περιβάλλοντος (API ή Toolkits) Ολοκληρωμένα Πακέτα Ανάπτυξης Εφαρμογών. Στην συγκεκριμένη κατηγορία εντάσσονται τα εργαλεία που συνδυάζουν την λειτουργικότητα των δύο παραπάνω κατηγοριών. Έτσι, εντάσσονται τα εργαλεία που προσφέρουν την λειτουργικότητα τόσο για τη επεξεργασία και παραμετροποίηση που σχετίζεται με τη δημοσίευση των γεωγραφικών δεδομένων (Map Servers) όσο και για την ανάπτυξη του γραφικού περιβάλλοντος των εφαρμογών (web-gis Client & API). Άλλες βιβλιοθήκες & εργαλεία. Στην συγκεκριμένη κατηγορία εντάσσονται εργαλεία που παρέχουν λειτουργικότητα που δεν εμπίπτει στις παραπάνω κατηγορίες. Η λειτουργικότητα των εργαλείων της συγκεκριμένης κατηγορίας συνήθως δεν είναι απαραίτητη για την ανάπτυξη εφαρμογών. Τα εργαλεία που θα καταγραφούν θα πρέπει να εμπίπτουν σε μία από τις παραπάνω κατηγορίες. Με τον τρόπο αυτό θα διευκολυνθεί η αξιολόγηση τους καθώς αυτή θα πραγματοποιηθεί βάση κοινών χαρακτηριστικών. Όλα τα εργαλεία θα αξιολογηθούν βάση συγκεκριμένων κριτηρίων που θα ορίσουμε για λόγους αντικειμενικότητας της αξιολόγησης. Η επιλογή των κριτηρίων βασίστηκε στην ανάλυση απαιτήσεων του προηγούμενου κεφαλαίου (Ramsey, 2007)(Cruz, Wieland & Ziegler, 2006). Τα κριτήρια που 32

33 ορίζουμε τα διαχωρίζουμε σε δύο κατηγορίες. Η πρώτη κατηγορία περιέχει κριτήρια που περιγράφουν τα τεχνικά χαρακτηριστικά του κάθε εργαλείου και είναι τα ακόλουθα: 1. Λειτουργικότητα. Το συγκεκριμένο κριτήριο αναφέρεται στις λειτουργίες που εκτελεί το κάθε εργαλείο. Για τις ανάγκες της παρούσας εργασίας θα καταγραφεί μόνο η λειτουργικότητα που σχετίζεται τις λειτουργικές απαιτήσεις που αναλύθηκαν στο δεύτερο κεφάλαιο. 2. Υποστηριζόμενες τεχνολογίες, πρότυπα και τύποι δεδομένων. Το συγκεκριμένο κριτήριο αναφέρεται στις τεχνολογίες, πρότυπα και τύπους δεδομένων που υποστηρίζει το εργαλείο. Πιο συγκεκριμένα, θα καταγραφούν η γλώσσα ανάπτυξης, οι τύποι vector και raster δεδομένων, οι βάσεις δεδομένων και τα πρότυπα που υποστηρίζονται από το εκάστοτε εργαλείο. 3. Τεχνικές Γνώσεις. Το συγκεκριμένο κριτήριο αναφέρεται στις τεχνικές γνώσεις (γλώσσες προγραμματισμού) που απαιτούνται για τη χρήση ενός εργαλείου. Η ύπαρξη ενός γραφικού περιβάλλοντος, φιλικού και απλού προς τον χρήστη μπορεί να εξαλείψει την ανάγκη τεχνικών γνώσεων. 4. Ανεξαρτησία Πλατφόρμας. Στο συγκεκριμένο κριτήριο καταγράφεται η πλατφόρμα και οι φυλλομετρητές στους οποίους μπορεί να λειτουργήσει το κάθε εργαλείο. 5. Ανεξαρτησία χρήσης εμπορικών εργαλείων. Καταγράφεται αν για τη λειτουργία του εργαλείου απαιτείται ή εγκατάσταση εμπορικών εργαλείων. Το εργαλείο θα πρέπει να εξασφαλίζει ότι η χρήση του δεν απαιτεί την εγκατάσταση εμπορικών εργαλείων. 6. Απαιτήσεις - Συμβατότητα. Το συγκεκριμένο κριτήριο αναφέρεται στις απαιτήσεις σχετικά με τη εγκατάσταση άλλων εργαλείων για την λειτουργία του συγκεκριμένου εργαλείου. Επίσης, αναφέρεται στο αν το εργαλείο μπορεί να ενσωματωθεί σε μία παραγωγική διαδικασία και μπορεί να επικοινωνήσει με άλλα εργαλεία ανοικτού κώδικα αποτελώντας κομμάτι μίας ψηφιδωτής (modular) αρχιτεκτονικής 33

34 Η δεύτερη κατηγορία κριτηρίων αναφέρεται στην βιωσιμότητα των εργαλείων και ισχύουν μόνο στην περίπτωση αξιολόγησης εργαλείων ανοικτού κώδικα λόγω των ιδιαιτεροτήτων που αυτά έχουν. Τα κριτήρια βιωσιμότητας αποσκοπούν στην αξιολόγηση της δυναμικής και της αντοχής στο χρόνο που έχει το κάθε εργαλείο. Είναι σαφές ότι εργαλεία που δεν θα καλύπτουν τα συγκεκριμένα κριτήρια είναι πιθανόν να εγκαταλειφθούν στο άμεσο μέλλον. Τα κριτήρια βιωσιμότητας είναι: 7. Υποστήριξη. Τα εργαλεία θα πρέπει να συνοδεύονται από πλήρη τεκμηρίωση των λειτουργιών τους και του τρόπου λειτουργίας τους. Θα πρέπει να υπάρχουν διαθέσιμοι τρόποι επικοινωνίας με άλλους χρήστες του εργαλείου για την άμεση αντιμετώπιση πιθανόν προβλημάτων ή δυσκολιών από την χρήση του εργαλείου. Η ύπαρξη ενός forum ή mailing list αποτελεί ένα σημάδι ότι το εργαλείο παρέχει υποστήριξη. Η μη ικανοποίηση του συγκεκριμένου κριτηρίου καθιστά την χρήση του εργαλείου δυσκολότερη. 8. Ωρίμανση. Το εργαλείο θα πρέπει να έχει υψηλό βαθμό ωρίμανσης δηλαδή να μην είναι αρκετά καινούργιο και να βρίσκεται σε έκδοση μεγαλύτερη της πρώτης. Όταν συμβαίνει αυτό σημαίνει ότι έχει δοκιμαστεί, λειτουργεί ικανοποιητικά και έχουν ελαχιστοποιηθεί πιθανά bugs 9. Εξελισημότητα. Πρέπει να είναι σαφές ότι τα εργαλεία έχουν μέλλον. Αυτό μπορεί να διαπιστωθεί από την ύπαρξη λειτουργικότητας για την υποβολή προτάσεων περαιτέρω ανάπτυξης ή την αναγγελία καινούργιας έκδοσης ή καινούργιων χαρακτηριστικών. Αν δεν συμβαίνει κάτι τέτοιο το πιο πιθανό είναι ότι η κοινότητα θα πάψει να χρησιμοποιεί το συγκεκριμένο εργαλείο με τις μελλοντικές συνέπειες που αυτό συνεπάγεται όπως έλλειψη υποστήριξης, αδυναμία διόρθωσης bugs κτλ. 10. Βαθμός Αποδοχής. Όταν ένα εργαλείο είναι ευρέως αποδεκτό σημαίνει ότι είναι ιδιαίτερα χρήσιμο. Επιπλέον, είναι ευκολότερη η αντιμετώπιση προβλημάτων αφού ένας μεγάλος αριθμός χρηστών ασχολείται με αυτό. Το συγκεκριμένο κριτήριο μπορεί να εξεταστεί βάση του Αριθμού Downloads, του αριθμού των developers/contributors, του αριθμού των 34

35 επιχειρήσεων που χρησιμοποιούν το συγκεκριμένο εργαλείο, της συμμετοχής σε συνέδρια ή σε οργανισμούς όπως του OSGeo Καταγραφή εργαλείων Πριν την αξιολόγηση των εργαλείων πραγματοποιήθηκε μία όσο το δυνατόν πιο ολοκληρωμένη καταγραφή των διαθέσιμων εργαλείων η οποία βασίστηκε σε πήγες του διαδικτύου (Ramsey, 2007)(Open Source GIS, 2008). Σε αυτό το πρώτο στάδιο της καταγραφής δεν τέθηκε περιορισμός του αριθμού των εργαλείων που θα καταγραφούν. Τα εργαλεία στο στάδιο αυτό αξιολογήθηκαν βάση της σύντομης περιγραφής τους. Η έρευνα απέκλεισε τα εργαλεία που δεν εντάσσονται σε μία από τις κατηγορίες που περιγράφηκαν στο μεθοδολογικό πλαίσιο. Τα υπόλοιπα εντάχθηκαν σε μία από τις παραπάνω κατηγορίες και παρουσιάζονται ανά κατηγορία στο παράρτημα Α. 3.3 Αξιολόγηση εργαλείων Στην φάση της αξιολόγησης προκρίθηκαν όλα τα εργαλεία που έχουν καταγραφεί και τα χαρακτηριστικά τους στο στάδιο αυτό ερευνήθηκαν σε βάθος. Λόγω της πληθώρας των εργαλείων αρχικά αξιολογήθηκαν βάση των κριτηρίων βιωσιμότητας που ορίσαμε στην ενότητα 3.1. Όσα εργαλεία δεν ικανοποίησαν τα συγκεκριμένα κριτήρια απορρίφθηκαν. Τα υπόλοιπα αξιολογήθηκαν βάση των τεχνικών χαρακτηριστικών τους. Η αξιολόγηση των τεχνικών χαρακτηριστικών βασίστηκε κατά κύριο λόγο στη λεπτομερή μελέτη της τεκμηρίωσης που συνοδεύει το κάθε εργαλείο. Επιπλέον, σε ορισμένες περιπτώσεις τα εργαλεία εγκαταστάθηκαν με σκοπό 9 Ο OSGeo (Open Source Geospatial Foundation) είναι ένας μη κερδοσκοπικός οργανισμός που δημιουργήθηκε για να υποστηρίξει και να ενθαρρύνει την ανάπτυξη και χρήση λογισμικού ανοικτού κώδικα που σχετίζεται με γεωγραφικά δεδομένα. Στις δράσεις του οργανισμού εντάσσεται η προσπάθεια ανάδειξης ποιοτικών εργαλείων. Για το λόγο αυτό έχει συσταθεί μία ομάδα για την αξιολόγηση των εργαλείων. Όσα από αυτά πληρούν κάποια καθορισμένα κριτήρια αναδεικνύονται ως επίσημα μέλη του οργανισμού. Ορισμένα από τα κριτήρια αξιολόγησης είναι: Η χρήση ανοικτών προτύπων(πχ WMS, WFS) και η συνεργασία με άλλα εργαλεία-μέλη του οργανισμού Η δυνατότητα αυτοσυντήρησης των εργαλείων Η επαρκής τεκμηρίωση και υποστήριξη Ο βαθμός ωρίμανσης και το μέγεθος της κοινότητας χρηστών κ.α. 35

36 την περαιτέρω διερεύνηση των χαρακτηριστικών τους 10. Η καταγραφή των τεχνικών χαρακτηριστικών εστίασε στην καταγραφή των χαρακτηριστικών των εργαλείων που σχετίζονται με τις απαιτήσεις του κεφαλαίου 2 και όχι στην πλήρη καταγραφή των λειτουργιών και χαρακτηριστικών του. Στους παρακάτω πίνακες παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της αξιολόγησης των εργαλείων ανά κατηγορία: 10 Τα εργαλεία που εγκαταστάθηκαν είναι τα εξής: Χωρικές Βάσεις δεδομένων: PostGIS, MySQL Spatial Map Servers: MapServer, Geoserver WebGIS Clients & API: MapBender, OpenLayers Ολοκληρομένα Πακέτα Ανάπτυξης Εφαρμογών: MapGuide, Deegree, MapFish, GeoMajas 36

37 3.3.1 Χωρικές βάσεις δεδομένων PostGIS Mysql Spatial Υποστήριξη Ωρίμανση Εξελισημότητα Βαθμός Αποδοχής Developer & User Documentation Wiki Mailing lists Irc channel Bug/issue tracking system Documentation Forum Πρώτη έκδοση το 2001 Τρέχουσα έκδοση (02/2010) Πρώτη έκδοση Μysql 4.1 (2003) Τρέχουσα έκδοση Mysql 5.5 (02/2010) Αναμένεται νέα έκδοση Μέλος του OSGeo (σε διαδικασία αξιολόγησης) Πίνακας 1: Κριτήρια Βιωσιμότητας - Χωρικές Βάσεις Δεδομένων PostGIS Mysql Sqatial Λειτουργίες Τεχνολογίες - Πρότυπα - Δεδομένα Αποθήκευση και διαχείριση γεωγραφικών δεδομένων Μετατροπή συστήματος συντεταγμένων Χωρικές συναρτήσεις Χωρικά ερωτήματα Χωρικά ευρετήρια Μετατροπή από και προς Shapefile Αποθήκευση και διαχείριση γεωγραφικών δεδομένων Χωρικές συναρτήσεις Χωρικά ευρετήρια Γλώσσες Προγραμματισμού: Perl, PHP, Python, C++,Java, C# κ.α. Γλώσσες Προγραμματισμού: Perl, PHP, Python, Ruby, Java, C#,.NET κ.α. Τεχνικές γνώσεις Ανεξαρτησία Πλατφόρμας Εξάρτηση από εμπορικά εργαλεία Pgadmin GUI για την διαχείριση της βάσης δεδομένων Λειτουργικό Σύστημα: Windows, Linux, Mac Λειτουργικό Σύστημα: Windows, Linux, Mac όχι όχι Απαιτήσεις - Συμβατότητα Απαιτήσεις: Απαιτεί την εγκατάσταση PROJ.4, GEOS, PotgreSQL Συμβατότητα: Η PostGIS αποτελεί την βασική πηγή δεδομένων σε εργαλεία όπως UMN MapServer, Geoserver Πίνακας 2: Τεχνικά Χαρακτηριστικά - Χωρικές βάσεις δεδομένων Εξυπηρετητές χαρτών 37

38 UMN MapServer geoserver Υποστήριξη Ωρίμανση Εξελισημότητα Βαθμός Αποδοχής Βιβλία Developer & User Documentation Wiki Mailing lists Irc channel Bug/issue tracking system Developer & User Documentation Blog Wiki Mailing lists Irc channel Bug/issue tracking system PMS Δεν βρέθηκε ιστοσελίδα Πρώτη έκδοση στα μέσα 90' Τρέχουσα έκδοση (01/2010) Πρώτη εκδοσή το 2001 Τρέχουσα έκδοση (01/2010) Δεν υπάρχει ανακοίνωση για νέα έκδοση Αναμένεται η νέα έκδοση 2.1 στο δεύτερο μισό του 2010 Λειτουργικότητα για υποβολή προτάσεων βελτίωσης OpenSVGMapserver Δεν βρέθηκε ιστοσελίδα Το project δεν είναι ενεργό GIServer SimpleMapServer Tutorials Επικοινωνία με Documentation Επικοινωνία μένω Mail Τρέχουσα έκδοση από το 2007 Τρέχουσα έκδοση (05/2008) Μέλος του OSGeo Αριθμός developers: 20 Μέλος του OSGeo (σε διαδικασία αξιολόγησης) Μεγάλος αριθμός developers, commiters, sponsors SharpMap Developer & User Documentation Irc channel Bug/issue tracking system Τρέχουσα έκδοση 0.9 (10/2009) Πάνω από downloads 6 developers Πίνακας 3: Κριτήρια Βιωσιμότητας - Map Servers Λειτουργίες Τεχνολογίες Πρότυπα Δεδομένα Τεχνικές Γνώσεις Ανεξαρτησία Πλατφόρμας Εξάρτηση από εμπορικά εργαλεία Απαιτήσεις -Συμβατότητα UMN MapServer Δημιουργία Web Map Services Ορισμός & Μετατροπή συντεταγμένων on-the-fly μέσω PROJ.4 Δημιουργία στυλ rule-driven (με Mapfile) ή sld Δυνατότητα προβολής και δημιουργίας ερωτημάτων χωρικών δεδομένων ανεξαρτήτου Γλώσσα ανάπτυξης: C Vector: Shapefiles Raster : built-in formats (Tiff/GeoTiff, PNG. GIF) κ.α. μέσω GDAL Database: Postgis και mysql κ.α. μέσω OGR Standars: WMS, WFS, GML, KML, SLD, Feature Filters Δημιουργία text αρχείου με συγκεκριμένη δομή (mapfile) Απαιτούνται γνώσεις HTML και για πιο πολύπλοκες εφαρμογές SQL, Javascript, Java κα Λειτουργικό Σύστημα: Windows, Linux, Mac OS X, κ.α. όχι Απαιτήσεις: Web Server: Apache Συμβατότητα: Με έτοιμα OS περιβάλονταεργαλεία (WebGIS Clients) για την ανάπτυξη εφαρμογών (π.χ. ka-map, p.mapper, cartoweb) 38

39 μορφής Mapfile (text file) για την δημιουργία χαρτών (map extent, πηγές δεδομένων, output format, ορισμός Layer, συστήματος συντεταγμένων, συμβολολογίας) Δημιουργία συστατικών χάρτη (κλίμακας, υπομνήματος κ.α.) Δημιουργία Template για το User Interface της client εφαρμογής Ανάπτυξη Εφαρμογών: PHP, Python,Perl, Ruby, Java, Net geoserver Δημιουργία Web Map Services Ορισμός & Μετατροπή συντεταγμένων on the fly Δυνατότητα ορισμού του τύπου της εικόνας (JPEG, GIF, PNG, PDF, SVG, KML κα) Στυλ χάρτη με SLD Γλώσσα ανάπτυξης: Java Vector : Shapefile Raster: GeoTIFF, GTOPO30, ArcGrid, WorldImages, ImageMosaics and Image Pyramids κ.α. μέσω GDAL Database : Postgis Standards: WMS,WFS, WCS, SLD, Feature Filters Web-based GUI για την δημιουργία Web Map Services Λειτουργικό Σύστημα: Windows, Linux, Mac OS X όχι Απαιτήσεις: Server: Tomcat ή Jetty Συμβατότητα: με Geowebcache Ενσωμάτωση με Openlayers για την προβολή χαρτών Βασισμένο στην βιβλιοθήκη GeoTools sharpmap Γλώσσα Ανάπτυξης: C#,.Net Γνώση C# Λειτουργικό Σύστημα: Windows Απαιτεί εγκατάσταση Microsoft Net Framework και IIS (Internet Information Server) Πίνακας 4: Τεχνικά Χαρακτηριστικά Map Servers Web-GIS clients & API GDV mapserver client Intergraph WMS viewer kvwmap Υποστήριξη Ωρίμανση Εξελισημότητα Βαθμός Αποδοχής Δεν βρέθηκε ιστοσελίδα Ιστοσελίδα υπό κατασκευή Wiki Documentation (γερμανικά) Τρέχουσα έκδοση (11/2009) Intermap Δεν βρέθηκε ιστοσελίδα Τρέχουσα έκδοση 2.1 (03/2007) 39

40 MapBender Chameleon Developer & User Documentation Wiki Mailing lists Irc channel Bug/issue tracking system Developer & User Documentation Mailing lists Bug/issue tracking system Τρέχουσα έκδοση 2.6 (09/2009) Νέα έκδοση 2.7 Μέλος του OSGeo 18 developers Πρώτη έκδοση το 2004 Τρέχουσα έκδοση (09/2007) FIST Δεν βρέθηκε ιστοσελίδα Τρέχουσα έκδοση από το 2004 ka-map MapLab Openlayers Openmap p.mapper PrimaGIS - PloneMap Developer & User Documentation Wiki Mailing lists Irc channel Bug/issue tracking system User Documentation Mailing lists Bug/issue tracking system Developer & User Documentation Wiki Blog Mailing lists Irc channel Bug/issue tracking system Developer & User Documentation Mailing lists Developer & User Documentation Wiki Mailing lists Bug/issue tracking system Developer & User Documentation Mailing lists Irc channel Bug/issue tracking system Δεν υπάρχει ανακοίνωση για νέα έκδοση Τρέχουσα έκδοση 1.0 (02/2007) Δεν υπάρχει ανακοίνωση για νέα έκδοση Τρέχουσα έκδοση (09/2005) To project έχει κλείσει Πρώτη έκδοση 1.0 το 2007 Τρέχουσα έκδοση 2.8 (06/2009) Λίστα μελλοντικών λειτουργιών Διαδικασία ανάπτυξης εκδόσεων 2.9 και 3.0 Μέλος του OSGeo Μεγάλος αριθμός εταιριών σαν developers και sponsors Τρέχουσα έκδοση (03/2009) Μεγάλος αριθμός contributors Τρέχουσα έκδοση 4.0.0(12/2009) Mεγάλος αριθμός contributors & supporters Τρέχουσα έκδοση Alpha (02/2006) QuickWMS Documentation Τρέχουσα έκδοση 0.3 (2003) Cartoweb Developer & User Documentation Wiki Mailing lists Επικοινωνία με mail Bug/issue tracking system Τρέχουσα έκδοση (09/2008) Πίνακας 5: Κριτήρια Βιωσιμότητας - WebGIS Clients & API Λειτουργίες Τεχνολογίες Τεχνικές Γνώσεις Ανεξαρτησία Πλατφόρμας Εξάρτηση από Απαιτήσεις -Συμβατότητα 40

41 Πρότυπα Δεδομένα εμπορικά εργαλεία MapBender GEO-CMS Διαχείριση χαρτών και εφαρμογών Προβολή χαρτών από διάφορες WMS, WFS πηγές Διαχείριση UI εφαρμογών (δημιουργία, διαγραφή επεξεργασία) Ορισμός βασικών λειτουργιών εφαρμογής (zoom,back, forward, feature info, pan, measure, overview, print, κλίμακα, λίστας Layer, προσθήκης Layer, υπομνήματος, highlight, Popup κα) Γλώσσα Ανάπτυξης:PHP, javascript, XML Standards: WMS, WFS Web based GUI για την ανάπτυξη εφαρμογών Λειτουργικό Σύστημα: OS independence Browsers: Όλοι οι Browsers όχι Απαιτήσεις: Server: Apache Συμβατότητα: Επικοινωνία με OGC compliant Map Servers ka-map Javascript API για την ανάπτυξη διαδραστικών webgis εφαρμογών Ορισμός βασικών λειτουργιών χάρτη (zoom, pan, εμφάνιση κλίμακας και υπομνήματος, διαχείριση ορατότητας layer, feature info) Standard UI με δυνατότητα παραμετροποίησης Γλώσσα Ανάπτυξης: javascript, PHP Γνώσεις HTML, PHP και Javascript για την ανάπτυξη εφαρμογών Λειτουργικό Σύστημα: OS independence Browsers: Όλοι οι Browsers όχι Απαιτήσεις: Server: Apache Συμβατότητα: με UMN MapServer Openlayers Javascript API για την ανάπτυξη διαδραστικών webgis εφαρμογών Ορισμός βασικών λειτουργιών χάρτη (zoom, pan, κλίμακα, overview map, επιλογής feature, feature info, Navigation, popup) Γλώσσα Ανάπτυξης: javascript Standards: WMS, WFS Γνώσεις Javascript Λειτουργικό Σύστημα: Linux, Unix, windows Browsers: Όλοι oi Browsers όχι Συμβατότητα: Δυνατότητα προβολής δεδομένων από όλες τις πηγές (WMS, WFS,GML, Georss,Google Earth, Mapserver ktl) OpenMap Toolkit για την δημιουργία Applet Γλώσσα Ανάπτυξης: JavaBeans Γνώση Java Εγκατάσταση Java Plugin στον Browser όχι p.mapper Λειτουργικότητα για την ανάπτυξη client εφαρμογών Ορισμός βασικών λειτουργιών χάρτη (Zoom, pan, επιλογή, αναζήτηση και πληροφορίες feature, λίστα layer, υπόμνημα, εκτύπωση, popup, measure) Καθορισμός Layout εφαρμογής Γλώσσα Ανάπτυξης: PHP, MapScript Standards: WMS, WFS Παραμετροποίηση XML αρχείων Προαιρετικά γνώσεις HTML, CSS, PHP, javascript Γνώση του περιβάλλοντος του MapServer Λειτουργικό Σύστημα: Windows, Linux, Mac OSX όχι Απαιτήσεις: Server: Apache Συμβατότητα: με UMN MapServer cartoweb Διαχείριση χαρτών και εφαρμογών Ορισμός βασικών λειτουργιών χάρτη ( Zoom, pan, query, print, navigation measure, λίστα για διαχείριση layer, κλίμακα) Standard UI με δυνατότητα Γλώσσα Ανάπτυξης: PHP Παραμετροποίηση.ini αρχείων Γνώση του περιβάλλοντος του MapServer Λειτουργικό Σύστημα: Windows, Linux Όχι Απαιτήσεις: Server: Apache Συμβατότητα: με UMN mapserver 41

42 παραμετροποίησης Πίνακας 6: Τεχνικά Χαρακτηριστικά WebGIS Clients & API Ολοκληρωμένα πακέτα ανάπτυξης εφαρμογών MapGuide Deegree MapFish mapbuilder geomajas GeoDjango Υποστήριξη Ωρίμανση Εξελισημότητα Βαθμός Αποδοχής Developer & User Documentation Wiki Mailing lists Forum Bug/issue tracking system Developer & User Documentation Wiki Mailing lists Irc channel Bug/issue tracking system Developer & User Documentation Wiki Mailing lists Irc channel Blog Bug/issue tracking system Developer & User Documentation Wiki Mailing lists Irc channel Bug/issue tracking system Developer & User Documentation Mailing Lists Discussion Forum Bug/issue tracking system Developer & User Documentation Wiki Twitter Mailing lists Irc channel Bug/issue tracking system Πρώτη commercial έκδοση το 1995 Πρώτη Open Source έκδοση το 2004 τρέχουσα έκδοση 2.1 (11/2009) Πρώτη έκδοση το 2007 Τρέχουσα έκδοση 2.3(02/2010) Πρώτη έκδοση 0.2 Τρέχουσα έκδοση 1.2 (10/2009) Δεν υπάρχει ανακοίνωση για νέα έκδοση Διαδικασία ανάπτυξης της έκδοσης 1.3 Μέλος του OSGeo Μέλος του OSGeo Μεγάλος αριθμός developers Τρέχουσα έκδοση 1.5 (06/2009) Το project έχει κλείσει Μέλος του OSGeo Μέλος του OSGeo (σε διαδικασία αξιολόγησης) Τρέχουσα έκδοση (01/2010) Αναμένεται νέα έκδοση Μέλος του OSGeo (διαδικασία αξιολόγησης) Τρέχουσα έκδοση 1.1 Αναμένονται νέες εκδόσεις 1.2 και 1.3 Πίνακας 7: Κριτήρια Βιωσιμότητας - Ολοκληρωμένα Πακέτα Ανάπτυξης Εφαρμογών 42

43 MapGuide deegree Λειτουργίες Πλατφόρμα για τη δημιουργία web map services και εφαρμογών Λειτουργικότητα Map server Ορισμός και μετατροπή συστήματος συντεταγμένων Rule driven στυλ χάρτη Λειτουργικότητα client Καθορισμός Layout εφαρμογής Βασικές λειτουργίες χάρτη(προσθήκη, διαγραφή, ορισμός ορατότητας layer, zoom, pan, λίστα layer, Επιλογή Feature, Προβολή πληροφοριών feature, Buffer, Measure, Print, Δημιουργία υπομνήματος) Λειτουργικότητα Map Server Δημιουργία Web Services Μετατροπή Συντεταγμένων on the fly Στυλ χάρτη με SLD Λειτουργικότητα Client (igeoportal) API για την ανάπτυξη εφαρμογών Ορισμός Layout εφαρμογών Βασικές λειτουργίες χάρτη (zoom pan,printing, εισαγωγή layer, feature info, overview map, προβολή λίστας layer, δυνατότητα αλλαγής κλίμακας, δημιουργία στατικού ή δυναμικου υπομνήματος, δυνατότητα ψηφοποίησης) Τεχνολογίες Πρότυπα Δεδομένα Vector: Shapefiles Raster: via GDAL Database: Mysql, ODBC Standards: WMS, WFS Ανάπτυξη Εφαρμογών: PHP,,Net, Java, Javascript Γλώσσα ανάπτυξης: Java, Javascript, JSP Vector: Shapefile Raster: JPEG, GIF, TIFF, GeoTIFF, BMP, PNG Database: Postgis Standards: WMS,WFS,WCS, SLD, GML Τεχνικές Γνώσεις Ανεξαρτησία Πλατφόρμας Εξάρτηση από εμπορικά εργαλεία Web-based Περιβάλλον διαχείρισης του Server Παραμετροποίηση XML αρχείων για τον ορισμό του χάρτη, των layers, των πηγών δεδομένων, του στυλ και του layout των εφαρμογών WMS configuration file (XML) για την παραγωγή χάρτη και τον ορισμό του layout των εφαρμογών Λειτουργικό Σύστημα: Linux, Windows Browsers: Internet Explorer, Mozilla Firefox, Safari Λειτουργικό Σύστημα: OS Independence Browsers : all standard browsers (e.g. Mozilla, Explores κτλ) όχι όχι Απαιτήσεις -Συμβατότητα Απαιτήσεις: Apache Απαιτήσεις: Server: Tomcat Συμβατότητα: Το igeoportal μπορεί να προβάλει χάρτες από διάφορες WMS πηγές mapfish Δημιουργία web services και client εφαρμογών Για την ανάπτυξη εφαρμογών χρησιμοποιείται το API των OpenLayers, Geoext κληρονομώντας τις δυνατότητες των παραπάνω εργαλείων Standard UI με δυνατότητα παραμετροποίησης Γλώσσα Ανάπτυξης: Python Standards: WMS, WFS, KML, GML database : Postgis ini configuration file για την δημιουργία web services και εφαρμογών Γνώσεις Javascript Λειτουργικό Σύστημα: Windows, linux όχι Απαιτήσεις: Απαιτεί την εγκατάσταση κάποιου Map server (π.χ. UMN MapServer) Συμβατότητα: Βασίζεται στο web Framework Pylons και στα εργαλεία Openlayers, Geoext, ExtJs GeoMajas Πλατφόρμα για τη δημοσίευση & διαχείριση γεωγραφικών δεδομένων και την ανάπτυξη εφαρμογών Γλώσσα Ανάπτυξης: Java, Javascript Vector: Shapefiles Standards: WMS, WFS Παραμετροποίηση XML αρχείων για την δημιουργία χάρτη και την ανάπτυξη εφαρμογών Λειτουργικό Σύστημα: OS independence Browsers: Browser independence όχι Απαιτήσεις: Server: Tomcat 43

44 Λειτουργικότητα Map Server Δημιουργία Web Services Ορισμός και on-the-fly μετατροπή συστήματος συντεταγμένων Λειτουργικότητα Client Βασικές λειτουργίες χάρτη μέ χρήση controls (zoom, pan, επιλογή feature, υπομνημα, Στυλ χάρτη, Λιστα layer, overview map, κλίμακα) Database: Postgis, MySQL Γνώση HMTL, Javascript Πίνακας 8: Τεχνικά Χαρακτηριστικά - Ολοκληρωμένα Πακέτα Ανάπτυξης Εφαρμογών Άλλες βιβλιοθήκες και εργαλεία TileCache GeowebCache Proj.4 OGR GDAL Java Topological Suite (JTS) GEOS Υποστήριξη Ωρίμανση Εξελισημότητα Βαθμός Αποδοχής Documentation Mailing lists Developer & User Documentation Mailing lists Irc channel Bug/issue tracking system Developer & User Documentation Wiki Mailing lists Bug/issue tracking system Developer & User Documentation Mailing lists Bug/issue tracking system Developer & User Documentation Wiki Mailing lists Bug/issue tracking system Documentation Discussion group Developer & User Documentation Wiki Mailing lists Irc channel Bug/issue tracking system Πρώτη Έκδοση το 2006 Τρέχουσα έκδοση 2.10 (01/2009) Πρώτη έκδοση το 2008 Τρέχουσα έκδοση 1.2.2(03/2010) Τρέχουσα έκδοση contributors Μέλος του OSGeo Τρέχουσα έκδοση (02/2010) Μέλος του OSGeo Πρώτη έκδοση το 2002 Τρέχουσα έκδοση 1.8 (12/2006) Net Topology Wiki Τρέχουσα έκδοση (03/2009) Τρέχουσα έκδοση (12/2009) Μέλος του OSGeo (σε διαδικασία αξιολόγησης) 9 commiteers 44

45 Suite FWTools GeoTools FDO GeoExt PgRouting Bug/issue tracking system Documentation Mailing lists Developer & User Documentation Wiki Mailing lists Blog Bug/issue tracking system Documentation Mailing list Developer & User Documentation Wiki Mailing lists Irc channel Bug/issue tracking system Developer & User Documentation Wiki Mailing lists Discussion forum Bug/issue tracking system Τρέχουσα έκδοση (linux) (Windows) Τρέχουσα έκδοση (03/2010) Σχεδιάζεται νέα έκδοση (05/2010) Μέλος του OSGeo Πρώτη έκδοση 2004 Τρέχουσα έκδοση 3.5.0(03/2010) Τρέχουσα έκδοση 0.6 (10/2009) Τρέχουσα έκδοση 1.03 (09/2008) Διαδικασία σχεδιασμού νέας έκδοσης 0.7 Διαδικασία σχεδιασμού νέων εκδόσεων Μέλος του OSGeo 10 commiters Πίνακας 9: Κριτήρια Βιωσιμότητας - Άλλες Βιβλιοθήκες & Εργαλεία Λειτουργίες Τεχνολογίες Πρότυπα Δεδομένα TileCache Λειτουργικότητα Caching Γλώσσα Ανάπτυξης: Python based Standards: WMS, TMS, Τεχνικές Γνώσεις Ανεξαρτησία Πλατφόρμας Εξάρτηση από εμπορικά εργαλεία Λειτουργικό Σύστημα: Windows, Linux όχι Απαιτήσεις -Συμβατότητα Συμβατότητα: Συνεργασία με Openlayers και οποιονδήποτε wms based client Συνεργασία με WMS map servers (UMN Mapserver) GeowebCache Λειτουργικότητα Caching Γλώσσα Ανάπτυξης: Java based Standards: WMS, TMS, Γραφικό Περιβάλλον Λειτουργικό Σύστημα: Windows,Linux,MacOSX όχι Απαιτήσεις: Tomcat Συμβατότητα: Συνεργασία με Openlayers και οποιονδήποτε wms based client Συνεργασία με WMS map servers (Geoserver) 45

46 Proj.4 Coordinate Reprojection API Λειτουργικό Σύστημα: Windows,Linux OGR GDAL Java Topological Suite (JTS) GEOS Net Topology Suite FWTools GeoTools FDO GeoExt PgRouting Προβολή πληροφοριών αρχείων vector Μετατροπή τύπου αρχείων Επεξεργασία Raster αρχείων Προβολή πληροφοριών αρχείων raster Μετατροπή τύπου αρχείων Διάθεση 2D τοπολογικών συναρτήσεων Διάθεση 2D τοπολογικών συναρτήσεων Διάθεση 2D τοπολογικών συναρτήσεων Συλλογή εργαλείων (OGR,GDAL, PROJ.4) Διαχείριση Γεωγραφικών δεδομένων Συμβολογία με SLD Μετατροπή συστήματος συντεταγμένων Χρήση χωρικών φίλτρων για την ανάκτηση δεδομένων Προβολή γεωγραφικών δεδομένων Λειτουργίες διαχείρισης, ορισμού και ανάλυσης Γεωγραφικών δεδομενων Πρόσβαση σε διαφορετικούς τύπους/αρχεία δεδομένων javascript API για την ανάπτυξη του UI webgis εφαρμογών Λειτουργικότητα δρομολόγησης (routing) Γλώσσα Ανάπτυξης: C++ Τύποι Αρχείων: Shapefile,Postgis,Kml,GML κα Γλώσσα Ανάπτυξης: C++ Τύποι Αρχείων: Geotiff, Erdas, mrsid, Jpeg κα όχι Συμβατότητα: Ενσωματώνεται σε λογισμικά όπως Postgis, Mapserver Command line όχι Συμβατότητα: Ενσωμάτωνεται στο GDAL Και FWTools Command line όχι Συμβατότητα: Ενσωμάτωνει το OGR και είναι ενσωματωμένο στα FWTools Γλώσσα Ανάπτυξης: Java Λειτουργικό Σύστημα: OS independent Γλώσσα Ανάπτυξης: C++ Γλώσσα Ανάπτυξης: C#/.Net Γλώσσα Ανάπτυξης: Java Vector: shp,gml, WFS, Postgis, Mysql Raster: WMS, GeoTiff Γλώσσα Ανάπτυξης: C++,.Net Γλώσσα Ανάπτυξης: javascript Πίνακας 10: Τεχνικά Χαρακτηριστικά - Άλλες Τεχνολογίες & Εργαλεία Λειτουργικό Σύστημα: Windows, linux, Mac Λειτουργικό Σύστημα: Windows, linux Λειτουργικό Σύστημα: Windows, Linux, Mac Λειτουργικό Σύστημα: Windows, linux Browsers: Όλοι οι javascript enabled browsers όχι όχι όχι όχι όχι όχι όχι Συμβατότητα: Χρησιμοποιείται από πολλά OS εργαλεία όπως Geoserver Χρήση JTS Συμβατότητα: Χρήση από MapGuide Συμβατότητα: Χρήση σε συνδυασμό με OpenLayers και Extjs Συμβατότητα: Postgis extention 46

47 3.4 Συμπεράσματα αξιολόγησης Η αξιολόγηση των παραπάνω εργαλείων οδήγησε στην εξαγωγή ορισμένων χρήσιμων συμπερασμάτων σχετικά με το χώρο των εργαλείων ανοικτού κώδικά που σχετίζονται με την ανάπτυξη εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης. Αρχικά, διαπιστώσαμε κάποια γενικά χαρακτηριστικά τα σημαντικότερα εκ των οποίων είναι: Παρατηρείται μία πληθώρα εργαλείων για κάθε μία κατηγορία εργαλείων που περιγράψαμε. Για την αποθήκευση των χωρικών δεδομένων υπάρχει η PostGIS και η MySQL Spatial, για την δημιουργία Web Map Services υπάρχει ο UMN MapServer, ο Geoserver, o MapGuide και το Deegree και για την ανάπτυξη του UI των εφαρμογών υπάρχουν εργαλεία και βιβλιοθήκες όπως το MapBender, το Openlayers, το p.mapper, το cartoweb, το igeoportal της Deegree και το MapFish. Επίσης, υπάρχουν βιβλιοθήκες με κοινή λειτουργικότητα όπως το JTS και GEOS για την εκτέλεση χωρικών συναρτήσεων ή το GeoTools και FDO για την γενική διαχείριση γεωγραφικών δεδομένων. Αναλύοντας τα κριτήρια βιωσιμότητας, διαπιστώνουμε ότι στον συγκεκριμένο χώρο παρατηρείται μία έντονη κινητικότητα καθώς νέα εργαλεία αναδύονται, υπάρχοντα εργαλεία παύουν να διατίθενται ενώ νέες λειτουργίες ενσωματώνονται σε καινούργιες εκδόσεις υφιστάμενων εργαλείων. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα τα χαρακτηριστικά και τα συμπεράσματα που καταγράφονται στο παρόν κεφάλαιο να χρειάζονται επαναξιολόγηση σε τακτά χρονικά διαστήματα. Αν συγκρίνουμε την λειτουργικότητα που προσφέρουν τα εργαλεία που ανήκουν σε μία συγκεκριμένη κατηγορία δεν θα παρατηρήσουμε μεγάλες διαφορές. Ανεξαρτήτως Map Server που θα χρησιμοποιήσουμε μπορούμε να δημιουργήσουμε Web Map Services σε μορφή WMS. Έπίσης, τα διαθέσιμα webgis client & API (π.χ. OpenLayers, MapBender, cartoweb κτλ) παρέχουν κοινή 47

48 λειτουργικότητα για την ανάπτυξη του γραφικού περιβάλλοντος των τελικών εφαρμογών. Η σημαντικότερη διαφοροποίηση μεταξύ των εργαλείων που ανήκουν στην ίδια κατηγορία είναι το περιβάλλον στο οποίο έχουν αναπτυχθεί και οι γλώσσες προγραμματισμού που χρησιμοποιούνται για την λειτουργία τους. Έτσι, παρατηρούμε ότι ενώ ο UMN MapServer έχει αναπτυχθεί σε C, o GeoServer έχει αναπτυχθεί σε Java. Αντίστοιχα, ενώ το GEOS έχει αναπτυχθεί σε C, το JTS έχει αναπτυχθεί σε Java. Για την ανάπτυξη του περιβάλλοντος των τελικών εφαρμογών μπορεί να χρησιμοποιηθεί η PHP, η JSP, η JavaScript ή ένας συνδυασμός των παραπάνω ανάλογα με το εργαλείο που θα χρησιμοποιήσουμε. Τα εργαλεία από τις διάφορες κατηγορίες μπορούν να συνδυαστούν για την ολοκλήρωση της διαδικασίας ανάπτυξης webgis εφαρμογών. Ωστόσο, δεν μπορούν όλα τα εργαλεία να συνδυαστούν μεταξύ τους. Βασικός παράγοντας που επιτρέπει τον συνδυασμό δύο εργαλείων είναι το περιβάλλον ανάπτυξης τους. Για παράδειγμα, ενώ ο Geoserver βασίζεται στην βιβλιοθήκη GeoTools, δεν μπορεί να κάνει χρήση της αντίστοιχης βιβλιοθήκης FDO η οποία έχει υλοποιηθεί σε διαφορετικό περιβάλλον ανάπτυξης. Επομένως, μία χρήσιμη κατηγοριοποίηση των εργαλείων ανοικτού κώδικα για την ανάπτυξη εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης θα μπορούσε να λαμβάνει υπόψη το περιβάλλον ανάπτυξης και τις τεχνολογίες στις οποίες βασίζονται τα εργαλεία. Η αξιολόγηση των τεχνικών χαρακτηριστικών των εργαλείων κατέδειξε την ύπαρξη αλληλεξάρτησης μεταξύ ορισμένων εργαλείων. Κάποια εργαλεία προϋποθέτουν την χρήση ενός συγκεκριμένου εργαλείου όπως για παράδειγμα το ka-map ή το cartoweb (web-gis clients) που προϋποθέτουν την χρήση του UMN MapServer ή της PostGIS που προϋποθέτει την εγκατάσταση των βιβλιοθηκών PROJ.4 και GEOS. Επίσης, κάποια εργαλεία παρέχουν την λειτουργικότητα για άμεση επικοινωνία με κάποιο άλλο όπως τα εργαλεία UMN MapServer και 48

49 Geoserver που παρέχουν άμεση σύνδεση με την βάση δεδομένων PostGIS. Έκτος των γενικών διαπιστώσεων που αναλύσαμε παραπάνω, μπορούμε να παρατηρήσουμε κάποια χαρακτηριστικά ανά κατηγορία εργαλείων. Για την αποθήκευση των γεωγραφικών δεδομένων σήμερα χρησιμοποιείται κατά κόρον η PostGIS. Τα πλεονεκτήματα της έναντι άλλων χωρικών βάσεων δεδομένων είναι η ολοκληρωμένη λειτουργικότητα για τη διαχείριση των γεωγραφικών δεδομένων, το εύχρηστο γραφικό περιβάλλον και η άμεση επικοινωνία με πολλά εργαλεία όπως ο Geoserver, ο UMN Mapserver και το MapFish. Οι κυρίαρχοι Map Servers είναι ο UMN MapServer και ο Geoserver ενώ τα εργαλεία MapGuide και Deegree παρέχουν επίσης την λειτουργικότητα για την δημιουργία Web Map Services. Ένα κοινό χαρακτηριστικό των παραπάνω εργαλείων είναι ότι παρέχουν σύνδεση με βάσεις δεδομένων και με άλλους τύπους αρχείων αποθήκευσης γεωγραφικών δεδομένων όπως shapefiles και αρχεία ψηφιδωτής μορφής (raster) για την άντληση των δεδομένων. Επίσης, οι παραπάνω Map Servers, χρησιμοποιούν τα πρότυπα WMS και WFS για την δημιουργία Web Map Services. Όλοι οι Map Servers, εκτός από τον Geoserver που παρέχει ένα εύχρηστο γραφικό περιβάλλον, απαιτούν την παραμετροποίηση αρχείων χαρακτήρων (text) ή XML για την δημιουργία των Web Map Services. Βασικά σημεία διαφοροποίησης των συγκεκριμένων εργαλείων είναι το περιβάλλον ανάπτυξης τους και οι αλληλεξαρτήσεις με διαφορετικά εργαλεία. Για την ανάπτυξη της λειτουργικότητας και του περιβάλλοντος των εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης, είναι διαθέσιμα αρκετά εργαλεία ανοικτού κώδικα που λειτουργούν είτε ως web-gis clients, όπως το Cartoweb και το MapFish, είτε παρέχουν το απαραίτητο API, όπως το OpenLayers και το Ka-Map. Πολλά από αυτά συνεργάζονται αποκλειστικά με τον UMN Mapserver ενώ υπάρχουν και άλλα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ανεξαρτήτως Map Server όπως το Openlayers. Τα εργαλεία αυτά απαιτούν την παραμετροποίηση αρχείων χαρακτήρων (text) ή XML, ή τη συγγραφή 49

50 κώδικα (σε γλώσσες προγραμματισμού όπως η JavaScript ή η PHP) για την ανάπτυξη των εφαρμογών. Εκτός των παραπάνω, υπάρχουν εργαλεία που λειτουργούν ως συστήματα διαχείρισης γεωγραφικού περιεχομένου, όπως το MapBender, που αποτελούν ολοκληρωμένες λύσεις για την ανάπτυξη εφαρμογών χωρίς την ανάγκη συγγραφής κώδικα. Ένα πλεονέκτημα των υπαρχόντων εργαλείων είναι το μεγάλο εύρος παραμετροποίησης που παρέχουν στους διαχειριστές. Αυτό όμως ενδέχεται να μετατραπεί σε μειονέκτημα, στη περίπτωση που οι τελευταίοι επιθυμούν τη δημιουργία μίας εφαρμογής χαρτογράφησης σε σύντομο χρονικό διάστημα, χωρίς την απαίτηση των εξειδικευμένων γνώσεων για να εντρυφήσουν στην εκάστοτε αρχιτεκτονική (Σίμος, 2008). Εκτός από τις παραπάνω κατηγορίες εργαλείων έχουν αναπτυχθεί διάφορα ολοκληρωμένα πακέτα ανάπτυξης εφαρμογών όπως ο Mapgiuide, Deegree, Mapfish και Geomajas. Τα συγκεκριμένα εργαλεία μπορούν να λειτουργήσουν τόσο σαν Map Servers για την δημιουργία Web Services όσο και σαν εργαλεία ανάπτυξης του γραφικού περιβάλλοντος των εφαρμογών παρέχοντας την κατάλληλη λειτουργικότητα. Τα χαρακτηριστικά τους ωστόσο δεν διαφέρουν από αυτά που ισχύουν για τις μεμονωμένες κατηγορίες εργαλείων που περιγράψαμε παραπάνω. Η πληθώρα των εργαλείων ανοικτού κώδικα για την διαχείριση γεωγραφικών δεδομένων προσφέρει μία σειρά από λύσεις για τον σχεδιασμό μίας παραγωγικής διαδικασίας η οποία αφενός θα συμμορφώνονται με τις απαιτήσεις που θέσαμε στο κεφάλαιο 2 και αφετέρου θα παράγει ικανοποιητικά αποτελέσματα. Παρά ταύτα, τη δεδομένη χρονική στιγμή οι περισσότερες λύσεις εμπεριέχουν την συγγραφή κώδικα ή παραμετροποίησης xml και text αρχείων σε κάποιο στάδιο της παραγωγικής διαδικασίας. Λαμβάνοντας υπόψη τα αποτελέσματα της αξιολόγησης συμπεραίνουμε ότι το αποτέλεσμα της παραγωγικής διαδικασίας που θα σχεδιάσουμε (δηλαδή οι τελικές εφαρμογές διαδικτυακής χαρτογράφησης) δεν θα διαφέρει αρκετά ανεξαρτήτου εργαλείων που θα χρησιμοποιηθούν καθώς η λειτουργικότητα που προσφέρουν τα εργαλεία έχει αρκετά κοινά χαρακτηριστικά. Η σημαντικότερη διαφοροποίηση μεταξύ των εργαλείων 50

51 εντοπίζεται στο περιβάλλον ανάπτυξης τους, στις τεχνικές γνώσεις που απαιτούνται για τη χρήση τους και στην οικογένεια εργαλείων που υποστηρίζονται από το κάθε εργαλείο. Συμπερασματικά, τα κριτήρια που έχουν μεγαλύτερη βαρύτητα για την επιλογή των εργαλείων που θα ενσωματωθούν στην παραγωγική διαδικασία, είναι η αξιολόγηση των κριτηρίων βιωσιμότητας, του περιβάλλοντος ανάπτυξης και λειτουργίας, των τεχνικών γνώσεων και των αλληλοσχετιζόμενων εργαλείων που υποστηρίζει το κάθε εργαλείο. Αντίθετα, η μελέτη της λειτουργικότητας τους δεν αποτελεί σημαντικό κριτήριο επιλογής κάποιου εργαλείου έναντι κάποιου άλλου. 51

52 4. Σχεδιασμός παραγωγικής διαδικασίας Αντικείμενο του κεφαλαίου αποτελεί ο σχεδιασμός της παραγωγικής διαδικασίας που θα επιτρέπει την ανάπτυξη εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης. Ο σχεδιασμός περιλαμβάνει την αναλυτική περιγραφή της, τον καθορισμό των χρηστών, των λειτουργιών, των δεδομένων, των εργαλείων και της αρχιτεκτονικής της διαδικασίας. Ο σχεδιασμός βασίζεται στην ανάλυση απαιτήσεων (κεφάλαιο 2) και στα αποτελέσματα της αξιολόγησής των διαθέσιμων εργαλείων (κεφάλαιο 3). 4.1 Περιγραφή διαδικασίας Η παραγωγική διαδικασία προϋποθέτει την εκτέλεση μίας σειράς βημάτων για την ανάπτυξη εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης. Το κάθε βήμα εκτελείται από διαφορετικά εργαλεία διαχείρισης γεωγραφικών δεδομένων τα οποία εμπλέκονται στην αρχιτεκτονική της παραγωγικής διαδικασίας. Οι βασικές προϋποθέσεις που λήφθηκαν υπόψη κατά τον σχεδιασμό της παραγωγικής διαδικασίας είναι: Τα εργαλεία που θα χρησιμοποιηθούν θα είναι ανοικτού κώδικα Για την ολοκλήρωση της διαδικασίας δεν θα απαιτείται η συγγραφή κώδικα Οι εφαρμογές που θα παράγονται έχουν συγκεκριμένη μορφή και πληρούν τις απαιτήσεις που τέθηκαν στο κεφάλαιο 2 Η ίδια η διαδικασία θα πληρεί τις απαιτήσεις του κεφαλαίου Χρήστες διαδικασίας Στην διαδικασία εμπλέκονται τρεις κατηγορίες χρηστών: Διαχειριστής. Ο διαχειριστής είναι ο βασικός χρήστης της διαδικασίας, είναι υπεύθυνος για την εκτέλεση της και εμπλέκεται σε όλα τα βήματα. Ο διαχειριστής θα πρέπει να είναι γνώστης όλων των εργαλείων που αποτελούν την παραγωγική διαδικασία. Οι γνώσεις του θα πρέπει να 52

53 περιέχουν βασικές έννοιες των γεωγραφικών δεδομένων και χρήση ΓΠΣ γενικότερα. Ωστόσο, δεν απαιτούνται γνώσεις προγραμματισμού. Τελικός Χρήστης. Ο τελικός χρήστης είναι ο απλός χρήστης του διαδικτύου ο οποίος κάνει χρήση των τελικών εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης. Σε επίπεδο γνώσεων δεν υπάρχουν ιδιαίτερες απαιτήσεις αφού επισκέπτης των εφαρμογών μπορεί να είναι οποιοσδήποτε χρήστης του διαδικτύου. Τεχνικός Υπεύθυνος. Ο τεχνικός υπεύθυνος δεν αποτελεί βασικό χρήστη της διαδικασίας. Ουσιαστικά, είναι αυτός ο οποίος έχει σχεδιάσει την διαδικασία και μπορεί να επέμβει για την επεξεργασία ή την προσθήκη λειτουργικότητας. Στις τεχνικές γνώσεις περιλαμβάνεται η γνώση των εργαλείων της διαδικασίας, εννοιών των γεωγραφικών δεδομένων και οι γνώσεις προγραμματισμού. 4.2 Λειτουργίες διαδικασίας Τα βασικά βήματα της παραγωγικής διαδικασίας απεικονίζονται στο παρακάτω διάγραμμα (εικόνα 2). Τα βήματα πρέπει να εκτελούνται σειριακά για την ανάπτυξη των τελικών εφαρμογών. Το πρώτο βήμα αναφέρεται στην προετοιμασία και αποθήκευση των γεωγραφικών δεδομένων. Στην συνέχεια τα δεδομένα δημοσιεύονται (δημιουργία web Map Services) έτσι ώστε να είναι διαθέσιμα στους χρήστες του διαδικτύου. Το τελευταίο βασικό βήμα περιλαμβάνει την ανάπτυξη του γραφικού περιβάλλοντος των τελικών εφαρμογών. 53

54 Εικόνα 2: Βηματική απεικόνιση παραγωγικής διαδικασίας Αποθήκευση γεωγραφικών δεδομένων Το συγκεκριμένο βήμα περιλαμβάνει μία σειρά λειτουργιών για την προετοιμασία και την αποθήκευση των γεωγραφικών δεδομένων έτσι ώστε αυτά να είναι διαθέσιμα για τα επόμενα βήματα της διαδικασίας. Αρχικά, θα πρέπει να καθοριστεί ο τύπος αρχείων που θα είναι αποθηκευμένα τα δεδομένα. Η παρούσα διαδικασία υποστηρίζει του παρακάτω τύπους αποθήκευσης: Για διανυσματικά δεδομένα (Vector) ESRI Shapefile Χωρική Βάση Δεδομένων (PostGIS) Για δεδομένα ψηφιδωτής Μορφής (Raster) Όλοι οι τύποι αρχείων ψηφιδωτής μορφής (Tiff / GeoTiff, PNG, κτλ) Ο προτεινόμενος τύπος αποθήκευσης των διανυσματικών γεωγραφικών δεδομένων είναι η αποθήκευση σε βάση δεδομένων καθώς προσφέρει μεγαλύτερη ευελιξία και περισσότερα πλεονεκτήματα έναντι του shapefile. Στην παρούσα διαδικασία έχει επιλεγεί η PostGIS για την αποθήκευση των 54

55 γεωγραφικών δεδομένων. Η PostGIS αυτή τη στιγμή αποτελεί την πιο διαδεδομένη χωρική βάση δεδομένων, προσφέρει ολοκληρωμένη λειτουργικότητα για την διαχείριση γεωγραφικών δεδομένων και χρησιμοποιείται ως κύρια πηγή αποθήκευσης δεδομένων από τους περισσότερους Map Servers. Τα vector δεδομένα είτε βρίσκονται αποθηκευμένα σε μορφή shapefile είτε στην PostGIS θα πρέπει να έχουν κοινά κάποια χαρακτηριστικά. Κάθε shapefile ή πίνακας της βάσης δεδομένων θα αναπαριστά ένα επίπεδο (layer) το οποίο σχετίζεται με μία συγκεκριμένη θεματική κατηγορία. Για παράδειγμα οι τράπεζες και οι εκκλησίες θα αναπαριστώνται σε δύο διαφορετικά επίπεδα. Κάθε layer θα περιέχει γεωγραφικά και περιγραφικά χαρακτηριστικά. Τα γεωγραφικά χαρακτηριστικά περιγράφουν την γεωμετρία του στοιχείου ενώ τα περιγραφικά συμπληρωματικές πληροφορίες όπως το όνομα, η περιγραφή κτλ. Οι ενέργειες που μπορούν να εκτελεστούν σε αυτό το στάδιο απεικονίζονται στο παρακάτω διάγραμμα 11. Εικόνα 3: Ενέργειες για την αποθήκευση των δεδομένων Μετατροπή συστήματος συντεταγμένων Shapefile. Μπορούμε να εκτελέσουμε την συγκεκριμένη ενέργεια εάν θέλουμε να επαναπροβάλουμε τα δεδομένα 11 Ο αστερίσκος δίπλα στο όνομα της κάθε ενέργειας υποδεικνύει ότι η εκτέλεση της συγκεκριμένης εργασίας είναι προαιρετική, δηλαδή δεν είναι απαραίτητη για την ολοκλήρωση της διαδικασίας. 55

56 μας σε ένα άλλο σύστημα συντεταγμένων. Αυτό μπορεί να γίνει είτε με τη χρήση Desktop GIS εργαλείων ανοικτού κώδικα όπως του Quantum GIS (στη παρούσα εργασία δεν ασχοληθήκαμε με την συγκεκριμένη κατηγορία εργαλείων), είτε με τη χρήση βιβλιοθηκών που αναφέραμε στο κεφάλαιο 3 όπως του OGR για την προβολή πληροφοριών ενός αρχείου διανυσματικών δεδομένων και την επαναπροβολή των γεωγραφικών στοιχείων σε άλλο προβολικό σύστημα. Μετατροπή Shapefile σε Postgis και το αντίστροφο. Στην περίπτωση που τα γεωγραφικά δεδομένα βρίσκονται σε μορφή Shapefile και θέλουμε να τα μετατρέψουμε σε πίνακες της PostGIS, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την εντολή της PostGIS 'shp2pgsql'. Το αποτέλεσμα της εντολής μετατρέπει ένα shapefile σε ξεχωριστό πίνακα της PostGIS. Επίσης, μπορεί να εκτελεστεί η αντίστροφη διαδικασία, δηλαδή η μετατροπή ενός πίνακα PostGIS σε αρχείο Shapefile με την εντολή pgsql2shp. Μετατροπή συστήματος συντεταγμένων Raster. Αντίστοιχα με την πρώτη εργασία μπορούμε να επαναπροβάλουμε τα raster δεδομένα σε κάποιο άλλο σύστημα συντεταγμένων χρησιμοποιώντας την βιβλιοθήκη GDAL. Μετατροπή Raster σε GeoTiff. Τα Raster δεδομένα μπορεί να είναι αποθηκευμένα σε διάφορες μορφές. Ένας από τους πιο διαδεδομένους τύπους για την αποθήκευση και την χρήση raster δεδομένων στο διαδίκτυο είναι ο τύπος GeoTIff. Για να μετατρέψουμε κάποιο raster αρχείο από οποιοδήποτε τύπο αρχείου σε GeoTiff (ή σε οποιοδήποτε άλλο τύπο αρχείου επιθυμούμε) μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την βιβλιοθήκη GDAL Δημιουργία Web Map Services Το επόμενο βήμα της παραγωγικής διαδικασίας είναι η δημοσίευση των γεωγραφικών δεδομένων στο διαδίκτυο ή αλλιώς η δημιουργία των Web Map Services. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιούνται οι εξυπηρετητές χαρτών (Map Servers). Στην συγκεκριμένη περίπτωση θα χρησιμοποιήσουμε τον 56

57 Geoserver ο οποίος παρέχει ένα γραφικό περιβάλλον απλό στον χρήστη για την δημοσίευση των δεδομένων. Οι βασικές ενέργειες που εκτελούνται από το περιβάλλον του Geoserver απεικονίζονται στο παρακάτω σχήμα. Εικόνα 4: Ενέργειες για την δημιουργία Web Service Σύνδεση με πηγή δεδομένων. Η πρώτη ενέργεια που θα πρέπει να εκτελεστεί είναι η σύνδεση με την πηγή των δεδομένων. Όπως είδαμε στην προηγούμενη ενότητα τα δεδομένα μπορεί να βρίσκονται αποθηκευμένα σε βάση δεδομένων της PostGIS, σε αρχεία Shapefile (Vector δεδομένα) και σε μορφή Tiff/GeoTiif ή άλλων τύπων αρχείων (Raster δεδομένα). Ο Geoserver παρέχει άμεση σύνδεση με τις παραπάνω πηγές δεδομένων. Δημιουργία στυλ. Τα διαδικτυακά γεωγραφικά δεδομένα μπορούν να μορφοποιηθούν κάνοντας χρήση αρχείων sld. To sld είναι ένα πρότυπο για την οπτικοποίηση και την μορφοποίηση διαδικτυακών γεωγραφικών δεδομένων. Ο Geoserver υποστηρίζει την χρήση των συγκεκριμένων αρχείων και παρέχει το περιβάλλον για τη συγγραφή sld αρχείων. Εναλλακτικά, μπορεί να χρησιμοποιηθεί το εργαλείο GeoExt Styler που επιτρέπει την δημιουργία sld αρχείων μέσα από ένα γραφικό περιβάλλον. Δημιουργία Web Map Services. Η συγκεκριμένη ενέργεια περιλαμβάνει την δημοσίευση των δεδομένων, δηλαδή την δημιουργία των Web Map Services κάνοντας χρήση των ανοικτών προτύπων WMS και WFS. Για την δημιουργία των Web Services μέσω του Geoserver, ορίζονται κάποιοι παράμετροι όπως το σύστημα συντεταγμένων και το αρχείο sld που αντιστοιχεί στα δεδομένα. 57

58 Κάθε Web Map Service αναπαριστά ένα επίπεδο και για την προβολή των δεδομένων καλείται η αίτηση GetMap του πρωτοκόλλου WMS Ανάπτυξη περιβάλλοντος εφαρμογών Σε αυτό το στάδιο τα δεδομένα είναι δημοσιευμένα στο διαδίκτυο και τα Web Map Services είναι διαθέσιμα στις εφαρμογές-πελάτες. Το τελευταίο βήμα αποτελεί η ανάπτυξη ενός γραφικού περιβάλλοντος (User Interface - UI) μέσω του οποίου ο τελικός χρήστης θα γίνει δέκτης των γεωγραφικών υπηρεσιών με τη χρήση ενός φυλλομετρητή. Για την ανάπτυξη του UI θα πρέπει να εκτελεστούν μία σειρά ενεργειών όπως ο ορισμός των επιπέδων (layers), ο καθορισμός των λειτουργιών του χάρτη (pan, zoom, overview map κτλ) και της διάταξης (Layout) της εφαρμογής κτλ. Η αξιολόγηση του κεφαλαίου 3 κατέδειξε την έλλειψη εργαλείων ανοικτού κώδικα που σχετίζονται με το συγκεκριμένο κομμάτι της παραγωγικής διαδικασίας και συμμορφώνονται με τις απαιτήσεις που θέσαμε και κυρίως αυτήν της ανάπτυξης του UI απλών εφαρμογών χωρίς την ανάγκη επέμβασης σε κώδικά. Για το λόγο αυτό στα πλαίσια της συγκεκριμένης εργασίας θα σχεδιαστεί και θα αναπτυχθεί ένα γραφικό περιβάλλον για την ανάπτυξη του UI των εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης το οποίο θα ενσωματωθεί στην παραγωγική διαδικασία. Η περιγραφή και ο σχεδιασμός του συγκεκριμένου υπό-συστήματος της διαδικασίας αποτελεί το αντικείμενο επόμενης ενότητας. 4.3 Αρχιτεκτονική Όπως αναλύσαμε στην προηγούμενη ενότητα, για την ολοκλήρωση κάθε βήματος χρησιμοποιούνται διάφορα εργαλεία τα οποία απεικονίζονται σχηματικά στην αρχιτεκτονική της διαδικασίας (εικόνα 5). 58

59 Εικόνα 5: Αρχιτεκτονική Παραγωγικής Διαδικασίας Το σχήμα της παραγωγικής διαδικασίας αποτελεί μία τυπική αρχιτεκτονική Πελάτη/Εξυπηρετητή (Client / Server). Στο server side κομμάτι πραγματοποιείται η αποθήκευση και δημοσίευση των γεωγραφικών δεδομένων. Στο client side οι εφαρμογές διαδικτυακής χαρτογράφησης είναι προσπελάσιμες από τους χρήστες του διαδικτύου μέσω ενός απλού φυλλομετρητή. Για την αποθήκευση των γεωγραφικών δεδομένων χρησιμοποιούνται διάφοροι τρόποι. Τα Vector δεδομένα μπορούν να αποθηκευτούν είτε σαν shapefile στο σύστημα αρχείων (file system) του εξυπηρετητή είτε σαν πίνακες στην βάση δεδομένων PostGIS. Τα raster δεδομένα μπορούν να αποθηκευτούν σαν αρχεία τύπου Tiff/GeoTiff ή άλλων τύπων αρχείων στο σύστημα αρχείων του εξυπηρετητή. 59

60 Για την δημιουργία των Web Map Services χρησιμοποιείται το εργαλείο GeoServer. Ο Geoserver είναι ένας Map Server που παρέχει άμεση σύνδεση με τις παραπάνω πηγές δεδομένων για την ανάκτηση τους, ενσωματώνει λειτουργικότητα για την οπτικοποίηση τους κάνοντας χρήση του προτύπου sld και επιτρέπει την δημιουργία Web Map Services κάνοντας χρήση των προτύπων μεταφοράς γεωγραφικών δεδομένων WMS και WFS. Για την δημιουργία sld αρχείων μπορεί να ενσωματωθεί στην παραγωγική διαδικασία το εργαλείο GeoExt Styler. Στα πλαίσια της παρούσας εργασίας θα αναπτυχθεί ένα σύστημα διαχείρισης γεωγραφικού περιεχομένου (ΣΔΓΠ) το οποίο θα αποτελείται από μία πρότυπη web-gis εφαρμογή και από ένα γραφικό περιβάλλον για την ανάπτυξη και διαχείρισή της. Το σύστημα θα βασίζεται στην λειτουργικότητα των βιβλιοθηκών OpenLayers για την δημιουργία των διαδικτυακών χαρτών και των GeoExt και ExtJs για την δημιουργία του UI των εφαρμογών. Η χρήση του περιβάλλοντος διαχείρισης θα έχει σαν αποτέλεσμα την ανάπτυξη τελικών εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης οι οποίες θα είναι προσπελάσιμες με την χρήση ενός απλού φυλλομετρητή από τους χρήστες του διαδικτύου. Ο Geoserver και το σύστημα διαχείρισης γεωγραφικού περιεχομένου φιλοξενούνται από τον εξυπηρετητή ιστού (web server) Tomcat. Ο Tomcat λειτουργεί ταυτόχρονα ως servlet container παρέχοντας την λειτουργικότητα που επιτρέπει την λειτουργία του Geoserver και του ΣΔΓΠ αλλά και ως web server που φιλοξενεί τις τελικές εφαρμογές διαδικτυακής χαρτογράφησης και επιτρέπει την επικοινωνία των εφαρμογών με τους χρήστες του διαδικτύου (clients). 4.4 Σχεδιασμός συστήματος διαχείρισης γεωγραφικού περιεχομένου Όπως αναλύσαμε στις προηγούμενες ενότητες για την ολοκλήρωση της παραγωγικής διαδικασίας χρησιμοποιούνται διαδεδομένα εργαλεία ανοικτού 60

61 κώδικα που πραγματοποιούν συγκεκριμένες λειτουργίες. Ωστόσο, βάση της ανάλυσης απαιτήσεων και της αξιολόγησης των διαθέσιμων εργαλείων παρουσιάστηκε η ανάγκη για την υλοποίηση ενός γραφικού περιβάλλοντος για την ανάπτυξη των τελικών εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης. Για το λόγο αυτό στα πλαίσια της παρούσας εργασίας θα σχεδιάσουμε ένα σύστημα διαχείρισης γεωγραφικού περιεχομένου (ΣΔΓΠ) το οποίο θα επιτρέπει την ανάπτυξη εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης. Ο σχεδιασμός του συστήματος διαχείρισης περιεχομένου αποτελεί το αντικείμενο της παρούσας ενότητας Περιγραφή Το σύστημα διαχείρισης περιεχομένου (Content Management System - CMS) είναι ένα σύστημα που χρησιμοποιείται για την διαχείριση του περιεχομένου μίας ιστοσελίδας (Svarre, 2009). Αντίστοιχα, το σύστημα διαχείρισης γεωγραφικού περιεχομένου της παρούσας εργασίας θα επιτρέπει την ανάπτυξη και την διαχείριση του περιεχομένου μίας εφαρμογής διαδικτυακής χαρτογράφησης Τεχνολογίες Οι τεχνολογίες που θα χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη του συστήματος διαχείρισης γεωγραφικού περιεχομένου είναι: HTML (Hyper Text Markup Language) Javascript XML (extensible Markup Language) JSP (Java Server Pages) Και οι βιβλιοθήκες DOM (Data Object Model) Openlayers GeoExt ExtJs 61

62 4.4.3 Μέρη συστήματος Το σύστημα διαχείρισης περιεχομένου αποτελείται από 3 κύρια μέρη: (α) την αποθήκη XML (XML repository), (β) το περιβάλλον ανάπτυξης & διαχείρισης και (γ) την πρότυπη εφαρμογή διαδικτυακής χαρτογράφησης (εικόνα 6). Στις επόμενες ενότητες παρουσιάζεται η αναλυτική περιγραφή του κάθε μέρους του συστήματος. Εικόνα 6: Κύρια Μέρη Περιβάλλοντος Ανάπτυξης Εφαρμογών Αποθήκη XML Η αποθήκη XML αποτελεί το κεντρικό μέρος του συστήματος και επικοινωνεί απευθείας με τα υπόλοιπα 2 μέρη του συστήματος. Αποτελείται από ένα XML αρχείο (services.xml) στο οποίο αποθηκεύονται τα δεδομένα που χρειάζονται για την παραμετροποίηση των τελικών εφαρμογών. Το XML αρχείο συμμορφώνεται με το xml Schema που απεικονίζεται στην εικόνα 7. Στο πρώτο επίπεδο βρίσκεται το στοιχείο App που περιέχει όλα τα στοιχεία που περιέχουν τα απαραίτητα δεδομένα για την παραμετροποίηση των εφαρμογών. Τα στοιχεία είναι χωρισμένα ανά κατηγορίες και το κάθε στοιχείο μπορεί να περιέχει υπό-στοχεία. 62

63 Εικόνα 7: XML Schema Title Στο στοιχείο Title ορίζεται ο τίτλος της εφαρμογής. Layout To στοιχείο Layout αναφέρεται στην παραμετροποίηση της διάταξης της εφαρμογής. Περιέχει τα υπο-στοιχεία name και banner στα οποία αποθηκεύεται το υπόδειγμα (template layout) και η εικόνα που θα χρησιμοποιηθεί ως επικεφαλίδα (banner) της εφαρμογής. Εικόνα 8: Στοιχείο Layout Wms Στο στοιχείο WMS αποθηκεύεται η διεύθυνση (URL) του Map Server από τον οποίο θα αντληθούν τα Web Map Services. Η διεύθυνση που εισάγεται θα αντιστοιχεί στην αίτηση GetCapabilities του πρωτοκόλλου WMS. 63

64 Baselayer Το στοιχείο Baselayer περιέχει πληροφορίες που έχουν σχέση με το επίπεδο (layer) που αποτελεί το υπόβαθρο (baselayer) του χάρτη. Στην ιδιότητα type καθορίζεται αν το baselayer θα είναι τύπου WMS ή Google Maps. Αν είναι τύπου wms στα στοιχεία name, title και scales καθορίζονται το όνομα και ο τίτλος και οι διαθέσιμες κλίμακες του επιπέδου. Αν είναι τύπου Google Maps καθορίζεται ο τύπος του χάρτη, το μικρότερο και το μεγαλύτερο zoom στα στοιχεία type, minzoom και maxzoom αντίστοιχα. Επίσης, ανεξαρτήτου τύπου του baselayer καθορίζονται τα όρια (extent) του χάρτη στο στοιχείο bounds. Εικόνα 9: Στοιχείο baselayer Layers Στο στοιχείο layers περιέχονται πληροφορίες σχετικά με τα επίπεδα που θα αποτελούν το διαδικτυακό χάρτη. Το στοιχείο layers μπορεί να περιέχει από 1 έως πολλά στοιχεία layer που το κάθε ένα αναφέρεται στην περιγραφή ενός επιπέδου. Σε κάθε στοιχείο layer καθορίζεται το όνομα και ο τίτλος του επιπέδου στα πεδία name & title. Επίσης, καθορίζεται αν το επίπεδο θα προβάλλεται σε κομμάτια (tiles), αν θα είναι ορατό κατά την εκκίνηση της εφαρμογής (visible) και αν θα μπορούν να αντληθούν πληροφορίες των γεωγραφικών στοιχείων που περιέχει (querable). 64

65 Εικόνα 10: Στοιχείο Layers Map To στοιχείο Map αναφέρεται σε λειτουργίες και ιδιότητες του χάρτη. Περιέχει στοιχεία όπου καθορίζονται αν θα εμφανίζεται η κλίμακα στον χάρτη (scalebar), αν θα είναι διαθέσιμο το χειριστήριο πλοήγησης (PanZoomBar), αν θα επιτρέπεται η πλοήγηση μέσω του πληκτρολογίου (Keyboard) και αν θα εμφανίζεται υπόμνημα (legend). Εικόνα 11: Στοιχείο Map 65

66 Toolbar Το στοιχείο Toolbar περιέχει πληροφορίες σχετικά με τις λειτουργίες («κουμπιά») που εμφανίζονται στην εργαλειοθήκη (toolbar). Τα κουμπιά που είναι διαθέσιμα είναι ολόκληρο ζουμ (fullzoom), επόμενο και προηγούμενο ζουμ (PreForward) και overview map. Εικόνα 12: Στοιχειο Toolbar Query Το στοιχείο Query αναφέρεται στον τρόπο που θα λαμβάνονται πληροφορίες για τα στοιχεία (features) ενός επιπέδου. Πιο συγκεκριμένα, στο πεδίο hover καθορίζεται αν οι πληροφορίες θα εμφανίζονται όταν ο χρήστης κάνει hover ή όταν κάνει κλικ πάνω σε ένα γεωγραφικό στοιχείο. Εικόνα 13: Στοιχείο Query Modules Το στοιχείο modules περιέχει πληροφορίες σχετικά με την παραμετροποίηση των λειτουργικών μονάδων (modules) της εφαρμογής. Στο συγκεκριμένο xml schema είναι διαθέσιμα τα modules δέντρο επιπέδων (layertree) και αναζήτηση (Search). 66

67 Εικόνα 14: Στοιχείο Modules layertree Το στοιχείο layertree περιέχει πληροφορίες σχετικά με την παραμετροποίηση του δέντρου επιπέδων. Η ιδιότητα enabled καθορίζει αν το συγκεκριμένο Module θα είναι ορατό ή όχι. Στο πεδίο category καθορίζονται οι κατηγορίες πληροφοριών που θα εμφανίζονται στο δέντρο επιπέδων. Ένα δέντρο επιπέδων μπορεί να έχει από μία έως πολλές κατηγορίες. Κάθε κατηγορία θα πρέπει να έχει ένα όνομα και να εμφανίζεται στο δέντρο με κάποιο εικονίδιο. Επίσης, κάθε κατηγορία μπορεί να περιέχει από ένα έως πολλά επίπεδα που καθορίζονται στο στοιχείο layer. Τα επίπεδα που ανήκουν σε κάθε κατηγορία προσδιορίζονται με τον τίτλο τους ενώ μπορεί να καθοριστεί και το εικονίδιο που θα εμφανίζεται στο δέντρο επιπέδων δίπλα σε κάθε επίπεδο. Εικόνα 15: Στοιχείο LayerTree Search Το στοιχείο search περιέχει πληροφορίες σχετικά με την παραμετροποίηση του module αναζήτησης. Στην ιδιότητα enabled καθορίζεται αν το module θα είναι ορατό ή όχι. Στο πεδίο searchby καθορίζεται το πεδίο του πίνακα (περιγραφικό χαρακτηριστικό) βάση του οποίου θα πραγματοποιείται η αναζήτηση. 67

68 Εικόνα 16: Στοιχείο Search Περιβάλλον ανάπτυξης & διαχείρισης To δεύτερο κύριο μέρος του συστήματος είναι το γραφικό περιβάλλον ανάπτυξης & διαχείρισης της εφαρμογής Περιγραφή Το περιβάλλον ανάπτυξης αποτελεί ένα γραφικό περιβάλλον μέσω του οποίου επιτρέπεται η ανάπτυξη των τελικών εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης. Κεντρικές εργασίες μέσα από το περιβάλλον θα είναι ο καθορισμός του χάρτη (π.χ. από ποια επίπεδα απαρτίζεται, ποιες πληροφορίες θα εμφανίζονται, αν θα υπάρχει εργαλειοθήκη και ποια κουμπιά) και της διάταξης των εφαρμογών. Το περιβάλλον θα είναι προσβάσιμο κάνοντας χρήση ενός απλού φυλλομετρητή και θα επιτρέπει την παραμετροποίηση και ανάπτυξη μίας εφαρμογής. Επομένως, κάθε εφαρμογή συνοδεύεται από το δικό της γραφικό περιβάλλον διαχείρισης. Η πρόσβαση θα επιτρέπεται στον εξουσιοδοτημένο διαχειριστή ο οποίος θα μπορεί ανά πάσα στιγμή να επεμβαίνει για να επεξεργαστεί το περιεχόμενο και την διάταξη της εφαρμογής Λειτουργίες Οι λειτουργίες που θα εκτελούνται από το περιβάλλον διαχείρισης είναι: 68

69 Γενικές Λειτουργίες Ορισμός τίτλου εφαρμογής Παραμετροποίηση Layout Ορισμός διάταξης (Layout) Ορισμός αρχείου επικεφαλίδας (Banner) Παραμετροποίηση WMS Server Εισαγωγή διεύθυνσης WMS Server (URL) Παραμετροποίηση BaseLayer Επιλογή μεταξύ WMS ή google map baselayer Επιλογή WMS επιπέδου Ορισμός διαθέσιμων κλιμάκων του WMS layer Ορισμός τύπου Google Map Google Min Zoom Google Max Zoom Ορισμός ορίων του χάρτη Layers Προσθήκη Επιπέδου (layer) Διαγραφή επιπέδου Μετακίνηση επιπέδου πάνω Μετακίνηση επιπέδου κάτω Όνομα επιπέδου Τίτλος επιπέδου Αν το επίπεδο θα πρoβάλλεται σε κομμάτια (Tiles) Αν το επίπεδο θα είναι ορατό κατά την εκκίνηση της εφαρμογής Αν θα μπορούν να αντληθούν πληροφορίες των γεωγραφικών στοιχείων του επιπέδου Map ενεργοποίηση χειριστηρίου πλοήγησης εμφάνιση κλίμακας (Scalebar) ενεργοποίηση πλοήγησης μέσω πληκτρολογίου εμφάνιση υπομνήματος 69

70 Toolbar Εμφάνιση κουμπιού 'Ολόκληρο Ζοομ' Εμφάνιση κουμπιού 'Επόμενη\Προηγούμενη Όψη' Εμφάνιση κουμπιού 'Overview Map' GetInfo Επιλογή αν θα εμφανίζονται πληροφορίες με hover ή με το κλικ του ποντικού σε ένα γεωγραφικό στοιχείο Modules Ενεργοποίηση Module δέντρου επιπέδων (Layer Tree) Προσθήκη κατηγορίας στο δέντρο επιπέδων Διαγραφή κατηγορίας στο δέντρο επιπέδων Μετακίνηση Κατηγορίας πάνω Μετακίνηση Κατηγορίας κάτω Όνομα Κατηγορίας Ορισμός εικονιδίου κατηγορίας Προσθήκη επιπέδου στην κατηγορία Διαγραφή επιπέδου από την κατηγορία Μετακίνηση επιπέδου πάνω Μετακίνηση επιπέδου κάτω Ορισμός εικονιδίου επιπέδου Ενεργοποίηση Module αναζήτησης (Search) Καθορισμός πεδίου (περιγραφικού χαρακτηριστικού) βάση του οποίου θα πραγματοποιείται η αναζήτηση Η γραφική αναπαράσταση του περιβάλλοντος ανάπτυξης & διαχείρισης και αναλυτική περιγραφή του τρόπου χρήσης του υπάρχει στο Παράρτημα Β Τεχνικά χαρακτηριστικά Το περιβάλλον διαχείρισης επικοινωνεί με την αποθήκη XML από την οποίο διαβάζει τα δεδομένα της εφαρμογής και έχει την δυνατότητα τροποποίησης τους. Το περιβάλλον διαχείρισης είναι προσβάσιμο μέσω ενός απλού 70

71 φυλλομετρητή και αποτελείται από τα JSP βασικά αρχεία index.jsp και process.jsp. Το αρχείο index.jsp διαβάζει τα δεδομένα από την αποθήκη xml κάνοντας χρήση της βιβλιοθήκης java DOM API και τα οπτικοποιεί στο χρήστη σε HMTL μορφή. Ο χρήστης έχει την δυνατότητα να επεξεργαστεί τα δεδομένα και να αποθηκεύσει τις νέες ρυθμίσεις. Για την αποθήκευση των νέων δεδομένων στο xml Repository χρησιμοποιείται το αρχείο process.jsp όπου αφού εκτελείτε η κατάλληλη επεξεργασία, τα δεδομένα αποθηκεύονται στο XML αρχείο Πρότυπη εφαρμογή διαδικτυακής χαρτογράφησης Το τρίτο κύριο μέρος του συστήματος αποτελεί η πρότυπη εφαρμογή διαδικτυακής χαρτογράφησης Περιγραφή Το αποτέλεσμα της παραγωγικής διαδικασίας θα είναι μία διαδικτυακή εφαρμογή παροχής γεωγραφικών υπηρεσιών που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για προβολή γεωγραφικών πληροφοριών και για την βασική επεξεργασία τους όπως λειτουργίες αναζήτησης, ενεργοποίησης επιπέδων κτλ. Η εφαρμογή θα είναι προσβάσιμη από έναν απλό φυλλομετρητή (π.χ. Mozilla) χωρίς την ανάγκη εγκατάστασης πρόσθετου λογισμικού (plugin). Η πρότυπη εφαρμογή διαδικτυακής χαρτογράφησης αποτελεί μία μη παραμετροποιημένη εικόνα (instance) της τελικής εφαρμογής Λειτουργίες Αναλυτικά το σύνολο των λειτουργιών που θα υποστηρίζει η εφαρμογή θα είναι: Εμφάνιση δυναμικού και διαδραστικού χάρτη Μετακίνηση στον χάρτη (Pan) μέσω χειριστηρίου ή πληκτρολογίου 71

72 Σμίκρυνση/Μεγέθυνση του χάρτη (Zoom In / Out) μέσω χειριστηρίου ή πληκτρολογίου Εμφάνιση πληροφοριών ενός γεωγραφικού στοιχείου (info) σε αναδυόμενο παράθυρο (popup) Εμφάνιση Κλίμακας Εμφάνιση Υπομνήματος κουμπί Ολόκληρο Zoom κουμπί Προηγούμενη/επόμενη όψη κουμπί Overview Map Προβολή δέντρου επιπέδων (Layer tree) για την προβολή των επιπέδων με δυνατότητα ενεργοποίησης\απενεργοποίησης τους Λειτουργικότητα αναζήτησης γεωγραφικού στοιχείου H γραφική αναπαράσταση ενός παραδείγματος τελικής εφαρμογής διαδικτυακής χαρτογράφησης και αναλυτική περιγραφή του τρόπου χρήσης της υπάρχει στο Παράρτημα Β Τεχνικά χαρακτηριστικά Η πρότυπη εφαρμογή εφαρμογή διαδικτυακής χαρτογράφησης αποτελείτε από ΗTML και javascript αρχεία. Η εφαρμογή επικοινωνεί με το XML repository από όπου διαβάζει τα δεδομένα έτσι ώστε να πάρει την τελική της μορφή. Τα Javascript αρχεία βασίζονται στις βιβλιοθήκες Openlayers που παρέχει την λειτουργικότητα με την αλληλεπίδραση του χρήστη με τον χάρτη, και τις βιβλιοθήκες GeoExt και ExtJs που παρέχουν λειτουργικότητα για τον σχεδιασμό του γραφικού περιβάλλοντος των εφαρμογών και την προσθήκη εργαλείων για την διαχείριση των γεωγραφικών δεδομένων. Βασικά αρχεία της εφαρμογής είναι το readxml.js και το config.xml. Το readxml.js καλείτε για την επικοινωνία με το XML repository, το διάβασμα και την αποθήκευση των δεδομένων σε μεταβλητές. Το αρχείο config.js χρησιμοποιείται για το διάβασμα των μεταβλητών, την επεξεργασία και το φόρτωμα των κατάλληλων αρχείων για την τελική παραμετροποίηση των εφαρμογών. 72

73 Συμπεράσματα Αντικείμενο της παρούσας εργασίας ήταν ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη μίας παραγωγικής διαδικασίας για την ανάπτυξη εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης. Βασικές προϋποθέσεις αποτέλεσαν η χρήση αποκλειστικά εργαλείων ανοικτού κώδικα και η παρουσία περιβάλλοντος που θα επιτρέπει την ολοκλήρωση της διαδικασίας χωρίς την ανάγκη συγγραφής κώδικα. Η παρουσία των δύο παραπάνω προϋποθέσεων μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη εφαρμογών με μειωμένο κόστος τόσο σε επίπεδο κόστους όσο και σε επίπεδο χρόνου. Η εργασία ολοκληρώθηκε σε τέσσερα βασικά στάδια, τα οποία ήταν (α) η ανάλυση απαιτήσεων, (β) η αξιολόγηση των διαθέσιμων τεχνολογιών και εργαλείων, (γ) ο σχεδιασμός και (δ) η ανάπτυξη της παραγωγικής διαδικασίας. Στο πρώτο στάδιο πραγματοποιήθηκε η ανάλυση των απαιτήσεων τόσο των τελικών εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης όσο και της ίδιας της παραγωγικής διαδικασίας. Στο στάδιο αυτό καθορίστηκε το πλαίσιο των λειτουργιών και των χαρακτηριστικών των εφαρμογών και της διαδικασίας. Σημαντική απαίτηση που τέθηκε στο πρώτο στάδιο ήταν ότι η παραγωγική διαδικασία θα έχει ως αποτέλεσμα την παραγωγή απλών εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης που θα ενσωματώνουν δυναμικούς και διαδραστικούς χάρτες και μπορούν κυρίως να χρησιμοποιηθούν για την προβολή γεωγραφικών δεδομένων. Στο δεύτερο στάδιο πραγματοποιήθηκε μία έρευνα και αξιολόγηση σχετικά με τα διαθέσιμα εργαλεία που μπορούν να ενσωματωθούν στην παραγωγική διαδικασία. Η αξιολόγηση κατέδειξε ότι υπάρχει μία πληθώρα εργαλείων που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτέλεση συγκεκριμένων λειτουργιών και μπορούν να ενσωματωθούν σε μία διαδικασία ανάπτυξης εφαρμογών. Επίσης, κατέδειξε την έλλειψη εργαλείων που επιτρέπουν την εύκολη και χωρίς την ανάγκη συγγραφής κώδικα ανάπτυξη της λειτουργικότητας και του γραφικού περιβάλλοντος απλών εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης. 73

74 Τα αποτελέσματα της ανάλυσης απαιτήσεων και της αξιολόγησης αποτέλεσαν τον οδηγό για τον σχεδιασμό και τελικά την ανάπτυξη της παραγωγικής διαδικασίας. Ο σχεδιασμός περιλάμβανε την αναλυτική καταγραφή των λειτουργιών και την επιλογή των εργαλείων που ενσωματώθηκαν στην παραγωγική διαδικασία. Σημαντικό κομμάτι της παρούσας εργασίας αποτέλεσε ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη ενός συστήματος διαχείρισης γεωγραφικού περιεχομένου που αποτέλεσε κομμάτι της παραγωγικής διαδικασίας και σχετίζεται με την ανάπτυξη της λειτουργικότητας και του περιβάλλοντος των τελικών εφαρμογών. Η εκπόνηση της εργασίας οδήγησε στην εξαγωγή κάποιων θετικών αποτελεσμάτων στα οποία συμπεριλαμβάνουμε τα εξής: Η διαδικασία κάλυψε τις απαιτήσεις που τέθηκαν στο κεφάλαιο 2 Η ανάπτυξη απλών εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης είναι δυνατή σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα και χωρίς την ανάγκη συγγραφής κώδικα Η διαδικασία χρησιμοποίησε αποκλειστικά εργαλεία ανοικτού κώδικα και ανοικτά πρότυπα Τόσο η διαδικασία όσο και το σύστημα διαχείρισης γεωγραφικού περιεχομένου βασίζονται σε έναν ψηφιδωτό σχεδιασμό που σημαίνει ότι είναι δυνατή η εύκολη προσθήκη ή επεξεργασία λειτουργιών. Στο σημείο αυτό θα πρέπει να υπογραμμίσουμε και δύο βασικούς περιορισμούς του συστήματος Η χρήση του ΣΔΓΠ οδηγεί στην ανάπτυξη σχετικά ομοιόμορφων εφαρμογών, με συγκεκριμένη λειτουργικότητα. Η άντληση γεωγραφικών δεδομένων (μέσω web map services) επιτρέπεται από έναν μόνο εξυπηρετητή (WMS Server). Συμπερασματικά, στη παρούσα εργασία παρουσιάστηκε μία παραγωγική διαδικασία που μπορεί να οδηγήσει στην εύκολη και γρήγορη ανάπτυξη απλών εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης. Στα μελλοντικά σχέδια περιλαμβάνεται η επέκταση του συστήματος ώστε να αμβλυνθούν οι προηγούμενοι περιορισμοί. Συγκεκριμένα, προβλέπεται η βελτίωση της 74

75 λειτουργικότητας σχετικά με τον καθορισμό της διάταξης των στοιχείων της εφαρμογής και της διαχείρισης δεδομένων που προέρχονται από διαφορετικούς εξυπηρετητές χαρτών. Επίσης, σχεδιάζεται η πραγματοποίηση μελέτης για την αξιολόγηση της απόδοσης και της χρηστότητας τόσο των τελικών εφαρμογών, όσο και της ίδιας της παραγωγικής διαδικασίας. 75

76 Βιβλιογραφία 1. Bonnici, Α.Μ. (2005) Web GIS Software Comparison Framework, Geomatics Dept. Sir Sandford Fleming College 2. Peisheng, Z., Chongjun, Y. (1999) The Studies on the Architecture of Web-GIS, Towards Digital Earth Proceedings of the International Symposium on Digital Earth Science Press 3. Neumann, A. (2008) Web Mapping and Web Cartography, Encyclopedia of GIS, Springer-Verlag 4. Steiniger, S., Weibe, R. (2009) GIS Software - A description in 1000 words 5. Alesheikh, A.A., Helali, H., Behroz, H.A., (2002) Web GIS: Technologies and its Applications. Symposium on Geospatial Theory, Processing and Applications, Ottawa 6. OpenGeo (2009) The OpenGeo Architecture, 7. Ingensand, J. Developing Web-GIS Applications According to HCI Guidelines: The Viti-Vaud Project 8. Black, M.A., Cartwright, W. E Web Cartography & Web enabled cartographic information systems (GIS) New Possibilities, new challenges, School of Mathematical and Geospatial Sciences RMIT University, Melbourne, Australia 9. Kraak, M.-J. (2001) Web Cartography: Cartographic design for the Web, M.-J. Kraak & A. Brown (eds). Taylor Francis, London. 10. Hilton B.N. Open Source Software, Web Services, and Internetbased Geographic Information System Development, Claremont Information and Technology Institute School of Information Science Claremont Graduate University 11. Sarjakoski, T., Sarjakoski, T. (2008) User Interfaces and Adaptive Maps, Encyclopedia of GIS, Springer-Verlag 12. Percivall, G. (2008) OGC's Open Standards for Geospatial Interoperability, Encyclopedia of GIS, Springer-Verlag 76

77 13. Nuseibeh, B., Easterbrook, S. Requirements Engineering: A Roadmap 14. Group Faculty of Electrical Engineering (2006) Guidelines for Requirements Analysis in Students Projects, Information Systems, Mathematics and Computer Science University of Twente 15. Ramsey, P. (2007) The State of Open Source GIS, Refractions Research Inc 16.Cruz, D., Wieland, T., Ziegler, A. (2006) Evaluation Criteria for Free/Open Source Software Products Based on Project Analysis, Software process improvement & practice, 2006; 11: , John Wiley & Sons, Ltd. 17. Open Source GIS (2008) The Future of GIS, OpenSourceGIS.org 18. Milosavljevic, A., Dordevic, S., Stoimenov, L. An Application Framework for rapid development for web-based GIS: GinisWeb 19. Svarre, C. (2006) What is CMS, Definition From WhatIs, Σίμος Δ., Κουκουρουβλή Ν., Βαΐτης Μ., (2008) Σχεδιασμός και Ανάπτυξη Παραμετροποιήσιμου Συστήματος Γεωγραφικών Πληροφοριών. 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Ελληνικής Εταιρείας Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών, Αθήνα. 77

78 Παράρτημα Α Καταγραφή Εργαλείων Χωρικές Βάσεις Δεδομένων 1. MySQL Spatial. MySQL implements spatial extensions following the specification of the Open GIS Consortium (OGC). ( 2. PostGIS. PostGIS adds support for geographic objects to the PostgreSQL object-relational database. In effect, PostGIS "spatially enables" the PostgreSQL server, allowing it to be used as a backend spatial database for geographic information systems (GIs), much like ESRI's SDE or Oracle's Spatial extension. ( Web Map Servers 1. UMN MapServer. MapServer is an OpenSource development environment for building spatially enabled Internet applications. The software builds upon other popular OpenSource or freeware systems like Shapelib, FreeType, Proj.4, libtiff, Perl and others. MapServer will run where most commercial systems won't or can't, on Linux/Apache platforms. MapServer is known to compile on most UNIXes and will run under Windows NT/98/95. ( 2. GeoServer. GeoServer is an open source software server written in Java that allows users to share and edit geospatial data. Designed for interoperability, it publishes data from any major spatial data source using open standards. ( 3. Practical Map Server. PMS delivers geographic content to web browsers and other compatible clients. ( 4. OpenSVGMapserver. An open source solution for publishing arcview shapefiles with attributes to the web. Based on html, SVG, javascript, 78

79 php and mysql database. Supports interactivity and filtering. ( 5. GIServer. The GIServer is an initiative from the inovagis project that gives free access to GIS functions through the Internet. It is only necessary to have an Internet browser (like Netscape) with forms. ( 6. Simple Map Server. Simple Map Server produces geographical map images. It should be compliant with the OpenGIS specification and ( 7. SharpMap. SharpMap is a simple-to-use map renderer that renders GIS data for use in web and desktop applications. The engine is written in C# and based on the.net 2.0 framework. ( WebGIS Clients & API 1. GDV Mpaserver Client. Mapserver web client written in Javascript.( 2. Intergraph WMS Viewer. The Intergraph WMS Viewer facilitates collaboration of geospatial information stored in WMS sources. ( 3. Kvwmap. Kvwmap is a complex WebGIS client and server solution for egovernment purposes written in PHP using UMN Mapserver technologie, MySQL and PostgreSQL/PostGIS databases, SVG, etc. ( 4. InterMap. InterMap is an Internet mapping application that allows the user to combine interactive maps from distributed Internet Map Servers in a browser. InterMap supports OpenGIS WMS and ESRI-ArcIMS and can be fully integrated with the GeoNetwork Metadata portal. ( 5. Mapbender. The Mapbender Client Suite software package provides user interfaces for displaying, navigating and querying OGC WMS compliant map services. The Mapbender Client Suite software furthermore contains interfaces for user and group administration and 79

80 provides management functionality for accessing maps rendered by Web Map Services. ( 6. Chameleon. Chameleon technology represents a revolutionary advancement in Web mapping technology. It has been developed by DM Solutions with the goal of producing a highly customizable and adaptable environment for deploying and managing Web mapping applications. ( 7. FIST. The Flexible Internet Spatial Template (FIST) is an Open Source, Pre-Hypertext Processor (PHP) object based application that is used to rapidly deploy internet mapping web sites. ( 8. ka-map. ka-map ("ka" as in ka-boom!) is an open source project that is aimed at providing a javascript API for developing highly interactive web-mapping interfaces using features available in modern web browsers. ( 9. MapLab. MapLab is a suite of effective and intuitive web-based tools to create and manage MapServer web mapping applications and map files. It consists of three components: MapEdit, MapBrowser and GMapFactory. ( 10. OpenLayers. OpenLayers makes it easy to put a dynamic map in any web page. It can display map tiles and markers loaded from any source. ( 11. OpenMap. BBN Technologies' OpenMap package is a JavaBeans based programmer's toolkit. Using OpenMap, you can quickly build applications and applets that access data from legacy databases and applications. OpenMap provides the means to allow users to see and manipulate geospatial information. ( 12. PloneMap. A mapping application for Plone based on MapServer. It enables you to create interactive maps inside your Plone site. Web visitors can navigate the map and browse or edit geo-positioned data in a collaborative manner. PloneMap adds geographical representation on top of the powerful Plone content management system. ( 80

81 13. p.mapper. The p.mapper framework is intended to offer broad functionality and multiple configurations in order to facilitate the setup of a MapServer application based on PHP/MapScript. ( 14. PrimaGIS. PrimaGIS was originally inspired by the PloneMap product of Makina Corpus and incorporates many of the ideas from it. PrimaGIS builds on top of Mapserver, Python Cartographic Library (PCL) and Cartographic Objects for Zope (ZCO). ( 15. QuickWMS. JavaScript classes for creating Web Map clients and interfacing WMS servers according to OpenGIS Web Mapping Specification (versions 0.7 to 1.1). The goal of this project is to enable the fast creation of web mapping clients using javascript. The target browsers are Internet Explorer (version 5.5 and up) and Netscape (7.00 and up) both for Windows, Mac and Linux.( 16. Cartoweb. CartoWeb is a comprehensive and ready-to-use Web-GIS (GeographicalInformation System) as well as a convenient framework for building advanced and customized applications. Developed by Camptocamp SA, it is based on theumn MapServer engine and is released under the GNU General Public License ( 17. Mapbuilder. MapBuilder is a powerful, standards compliant geographic mapping client which runs in a web browser ( Ολοκληρωμένα Πακέτα Ανάπτυξης Εφαρμογών 1. MapGuide. MapGuide Open Source is a web-based platform that enables users to quickly develop and deploy web mapping applications and geospatial web services. MapGuide features an interactive viewer that includes support for feature selection, property inspection, map tips, and operations such as buffer, select within, and measure. MapGuide includes an XML database for managing content, and 81

82 supports most popular geospatial file formats, databases, and standards. MapGuide can be deployed on Linux or Windows, supports Apache and IIS web servers, and offers extensive PHP,.NET, Java, and JavaScript APIs for application development. MapGuide Open Source is licensed under the LGPL. ( 2. Deegree. Deegree is a Java framework for geospatially-enabled solutions. It is based on common GI standards and allows building applications with spatially referenced content. Deegree components can be used to either develop a standalone desktop mapping solution to be locally installed on a user's machine, or to set up a highly distributed and service-based infrastructure. IGeoPortal. This is the first release of the deegree igeoportal. The new client/portal component of deegree is a modular client which configuration is based on OGC Web Map Context specification/document. Different modules can offer web map client functionality as well as functions for gazetteer clients, catalog clients or WFS clients. ( 3. GeoDjango. Django is a high-level Python Web framework that encourages rapid development and clean, pragmatic design. Developed four years ago by a fast-moving online-news operation, Django was designed to handle two challenges: the intensive deadlines of a newsroom and the stringent requirements of the experienced Web developers who wrote it. It lets you build high-performing, elegant Web applications quickly.( 4. Mapfish. MapFish is a flexible and complete framework for building rich web-mapping applications. It emphasizes high productivity, and highquality development. MapFish is based on the Pylons Python web framework. MapFish extends Pylons with geospatial-specific functionality. For example MapFish provides specific tools for creating web services that allows querying and editing geographic objects. ( 5. GeoMajas. Geomajas is a component framework for building rich Internet applications (RIA) with sophisticated capabilities for the display, analysis and management of geographic information. It is a building block that allows developers to add maps and other geographic data 82

83 capabilities to their web applications. At one end of the scale, the product can be used to build web-mapping systems of the kind popularized by Google Maps. At the other end, it can be used to build complete Geographic Information Systems (GIS) for the analysis and editing of geographic data. It can also be used to add geographic data capability to web applications. ( Libraries and Extensions 1. Tile cache. TileCache is an implementation of a WMS-C compliant server made available under the BSD license by MetaCarta. TileCache provides a Python-based WMS-C/TMS server, with pluggable caching mechanisms and rendering backends. In the simplest use case, TileCache requires only write access to a disk, the ability to run Python CGI scripts, and a WMS you want to be cached. With these resources, you can create your own local disk-based cache of any WMS server, and use the result in any WMS-C supporting client, like Openlayers or any TMS supporting client, like OpenLayers and worldkit ( 2. GeoExt. GeoExt brings together the geospatial know how of OpenLayers with the user interface savvy of ExtJs to help you build powerful desktop style GIS apps on the web with JavaScript. ( 3. GeoWebCache. GeoWebCache is a Java servlet used to cache OGC services such as WMS. It supports a large variety of clients, including WMTS, WMS-C, TMS, KML / Google Earth, Google Maps, Microsoft Virtual Earth. As of version it can also recombine tiles to work with regular WMS clients. ( 4. PROJ.4 is a reprojection library. The PROJ.4 cartographic projections library is used in several Open Source GIs projects including GRASS, MapServer, and OGDI.( 5. Pgrouting. This project's main objective is to provide routing functionality to PostGIS/PostgresQL( 6. GDAL is a GIS and image format access and conversion library and a suite of utilities (GDAL is responsible for raster data and OGR for 83

84 vector data access). "GDAL is a translator library for raster geospatial data formats that is released under an Open Source license. As a library, it presents a single abstract data model to the calling application for all supported formats. ( 7. FWTools is a set of Open Source GIS binaries for Windows (win32) and Linux (x86) systems produced by me, Frank Warmerdam (ie. FW). It was previously known as OpenEV_FW. The kits are intended to be easy for end users to install and get going with. No fudzing with building from source, or having to collect lots of interrelated packages. FWTools includes OpenEV, GDAL, MapServer, PROJ.4 and OGDI as well as some supporting components. ( 8. GeoTools is a free Java based mapping toolkit that allows maps to be viewed interactively on web browsers without the need for dedicated server side support. ( 9. GEOS (Geometry Engine - Open Source) is a C++ port of the Java Topology Suite (JTS). As such, it aims to contain the complete functionality of JTS in C++. This includes all the OpenGIS "Simple Features for SQL" spatial predicate functions and spatial operators, as well as specific JTS topology functions such as IsValid( 10. NetTopologySuite is a C#/.NET port of JTS Topology Suite, a Java library for GIS operations, (OpenGIS compliant). The main goal of this project is to have a.net GIS solution that is fast and reliable for any kind of.net platform, PocketPC and Sql Server 2005 (through CLR integration) included. The project also includes some parts of another.net library SharpMap, that integrates the capabilities of read/write data from and to file formats such as Shapefile format, coordinate transformations and projections, and much more. ( 11. The OGR Simple Features Library is a C++ open source library (and commandline tools) providing read (and sometimes write) access to a variety of vector file formats including ESRI Shapefiles, and Mapinfo mid/mif and TAB formats. ( 84

85 12. The Java Topology Suite (JTS) is a Java API of 2D spatial predicates and functions.( 13. FDO. The Feature Data Objects API provides a generic, commandbased interface to a number of back-end data source technologies for storing, retrieving, updating, and analyzing GIS (Geographic Information System) data. ( 85

86 Παράρτημα B. Εγχειρίδια Χρήσης Στο παράρτημα Β παρουσιάζονται τα εγχειρίδια χρήσης των εφαρμογών διαδικτυακής χαρτογράφησης και του συστήματος διαχείρισης γεωγραφικού περιεχομένου. Τα εγχειρίδια χρήσης των υπολοίπων εργαλείων της παραγωγικής διαδικασίας είναι διαθέσιμα στις αντίστοιχες ιστοσελίδες των εργαλείων. Β.1 Εφαρμογή Διαδικτυακής Χαρτογράφησης Ένα παράδειγμα εφαρμογής διαδικτυακής χαρτογράφησης που αναπτύχθηκε από την εκτέλεση της παραγωγικής διαδικασίας της παρούσας εργασίας απεικονίζεται παρακάτω 86

87 87

88 Το UI της εφαρμογής χωρίζεται σε 4 κύρια μέρη: Στο αριστερό μέρος της εφαρμογής βρίσκεται ένα Panel που περιέχει τις λειτουργικές μονάδες (modules) της εφαρμογής. Στη συγκεκριμένη εφαρμογή διακρίνουμε τα Modules Δέντρο Επιπέδων (LayerTree) και Αναζήτηση (Search). Στο Δέντρο Επιπέδων απεικονίζονται σε δενδρική μορφή όλα τα επίπεδα που περιέχει ο χάρτης. Ο χρήστης της εφαρμογής μπορεί να κάνει ορατό ή όχι ένα επίπεδο κάνοντας κλικ στο αντίστοιχο επίπεδο. To Module Αναζήτηση επιτρέπει την αναζήτηση γεωγραφικών στοιχείων. Ο χρήστης μπορεί να επιλέξει το επίπεδο από το οποίο επιθυμεί να αναζητήσει κάποιο γεωγραφικό στοιχείο και στη συνέχεια να επιλέξει το γεωγραφικό στοιχείο από την αντίστοιχη λίστα. Πατώντας το κουμπί Αναζήτηση γίνεται ζουμ στο χάρτη πάνω στο σημείο και εμφανίζεται ένα παράθυρο με πληροφορίες για το συγκεκριμένο στοιχείο. Στο κεντρικό μέρος βρίσκεται ο χάρτης. Ο χρήστης μπορεί να πλοηγηθεί στο χάρτη με τρεις τρόπους. Ο πρώτος είναι με το 88

89 χειριστήριο πλοήγησης που βρίσκεται στο πάνω αριστερά μέρος του χάρτη. Ο δεύτερος είναι κάνοντας χρήση του ποντικού. Τέλος ο χρήστης μπορεί να πλοηγηθεί με το πληκτρολόγιο. Τα βελάκια του πληκτρολογίου επιτρέπουν την μετακίνηση του χάρτη (Pan) ενώ με τα πλήκτρα + και εκτελούνται οι λειτουργίες Zoom In και Zoom Out αντίστοιχα. Στο κάτω δεξιά μέρος του χάρτη εμφανίζεται η κλίμακα. Επίσης, ο χρήστης μπορεί να εμφανίσει πληροφορίες ενός γεωγραφικού στοιχείου σε ένα αναδυόμενο παράθυρο (popup) κάνοντας κλικ πάνω σε αυτό όπως απεικονίζεται στην παρακάτω εικόνα. Στο κεντρικό μέρος της οθόνης και πάνω από τον χάρτη της εφαρμογής βρίσκεται η εργαλειοθήκη (Toolbar) που περιέχει κουμπιά που εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες. Τα διαθέσιμα κουμπιά είναι το Ολόκληρο Ζουμ που επαναφέρει τον χάρτη στην αρχική του κλίμακα, και τα Επόμενη και Προηγούμενη Όψη που λειτουργούν σαν ιστορικό των προβολών του χάρτη. Στο δεξί μέρος της οθόνης βρίσκεται ένα Panel όπου απεικονίζει το υπόμνημα του χάρτη όταν αυτό είναι ενεργοποιημένο 89

90 Β.2 Σύστημα Διαχείρισης Γεωγραφικού Περιεχομένου Στη παρούσα ενότητα παρουσιάζεται ο τρόπος χρήσης του γραφικού περιβάλλοντος του ΣΔΓΠ. Το γραφικό περιβάλλον είναι προσβάσιμο μέσω διαδικτύου με τη χρήση ενός απλού φυλλομετρητή εισάγοντας την αντίστοιχη διεύθυνση URL. Η παρακάτω εικόνα αποτυπώνει την γενική άποψη του γραφικού περιβάλλοντος. 90

91 Μέσω του γραφικού περιβάλλοντος ο διαχειριστής έχει την δυνατότητα να επεξεργαστεί μία σειρά από παραμέτρους που θα διαμορφώσουν την τελική μορφή των webgis εφαρμογών. Για λόγους ευκολίας οι παράμετροι παρουσιάζονται στο περιβάλλον ανά κατηγορία ανάλογά με το συστατικό της εφαρμογής στο οποίο αναφέρονται. Αναλυτικά οι διαθέσιμοι παράμετροι είναι: Στην πρώτη κατηγορία και στο πεδίο title ορίζεται ο τίτλος της εφαρμογής. Στην κατηγορία Layout ο διαχειριστής μπορεί να επεξεργαστεί τη διάταξη της εφαρμογής. Στο πεδίο Layout Name επιλέγεται η διάταξη της εφαρμογής από μία λίστα layout που υποστηρίζει η εφαρμογή. Στο πεδίο Banner επιλέγεται η εικόνα που θα χρησιμοποιηθεί ως επικεφαλίδα από μία λίστα διαθέσιμων εικόνων. Στην κατηγορία WMS εισάγεται η διεύθυνση (URL) του εξυπηρετητή χαρτών (Map Server) από τον οποίο θα αντληθούν τα Web Map Services. Στην κατηγορία Baselayer ο διαχειριστής ορίζει το layer που θα αποτελεί το Baselayer (υπόβαθρο) του διαδικτυακού χάρτη. Πιο συγκεκριμένα, ο διαχειριστής επιλέγει αν το baselayer θα είναι τύπου wms ή Google Maps. Ανάλογα με την επιλογή του τύπου του baselayer εμφανίζονται τα αντίστοιχα πεδία προς επεξεργασία. Στη περίπτωση που ο επιλεγμένος τύπος είναι WMS εμφανίζονται τα πεδία name (όπου επιλέγεται το baselayer βάση ονόματος από τη λίστα των Web Map Services που υποστηρίζει ο Map Server που ορίστηκε στην προηγούμενη κατηγορία), title (όπου εισάγεται ο τίτλος του baselayer) και scales (όπου εισάγονται οι κλίμακες στις οποίες θα μπορεί να κάνε ζουμ ο χρήστης). Στη περίπτωση που ο επιλεγμένος τύπος είναι Google Map εμφανίζονται τα πεδία Type (όπου ορίζεται ο τύπος του 91

92 Google Map), MinZoom και MaxZoom (ορίζεται το μικρότερο και μεγαλύτερο zoom αντίστοιχα). Τέλος, στο πεδίο Bounds ορίζονται τα όρια (extent) του χάρτη. Στην κατηγορία Layers ορίζονται τα επίπεδα που θα προβάλλονται στον χάρτη. Για την προσθήκη ενός νέου επιπέδου ο διαχειριστής θα πρέπει να πατήσει το κουμπί Add Layer που βρίσκεται στο κάτω μέρος του πίνακα και να συμπληρώσει τα αντίστοιχα πεδία. Πιο συγκεκριμένα, στο πεδίο layer name ο διαχειριστής επιλέγει το επίπεδο από μία λίστα διαθέσιμων Web Map Services, στο πεδίο Layer Title ορίζει τον τίτλο του επιπέδου, στο πεδίο Tiled ορίζει αν το επίπεδο θα διασπάτε σε κομμάτια (tiles) για την προβολή του ή όχι, στο πεδίο Visible αν το επίπεδο θα είναι ορατό κατά την εκκίνηση της εφαρμογής ή όχι και στο πεδίο Querable αν θα μπορούν να αντληθούν πληροφορίες των γεωγραφικών στοιχείων του επιπέδου. Ο διαχειριστής έχει την δυνατότητα να διαγράψει ένα επίπεδο πατώντας το κουμπί Delete Layer και να αλλάξει την σειρά που εμφάνισης των επιπέδων χρησιμοποιώντας τα κουμπιά Move Up και Move Down. 92

93 Η κατηγορία Map σχετίζεται με την παραμετροποίηση συστατικών του χάρτη της εφαρμογής. Στο πεδίο Show Scalebar ορίζεται αν θα εμφανίζεται η κλίμακα στον χάρτη. Στο πεδίο PanZoomBar Control ορίζεται αν θα είναι ορατό το χειριστήριο πλοήγησης. Στο πεδίο Keyboard Control ορίζεται αν η πλοήγηση στο χάρτη μπορεί να γίνει με το πληκτρολόγιο. Στο πεδίο Show Legend ορίζεται αν το υπόμνημα θα είναι ορατό ή όχι. Η κατηγορία Toolbar περιέχει επιλογές για την παραμετροποίηση της εργαλειοθήκης της εφαρμογής. Οι διαθέσιμες επιλογές σχετίζονται με την εμφάνιση των κουμπιών Ολόκληρο Ζουμ, Προηγούμενη Όψη και Επόμενη Οψη και Ονerview Map. Στην κατηγορία Query ορίζεται αν η προβολή των πληροφοριών των γεωγραφικών στοιχείων των επιπέδων θα πραγματοποιείται κάνοντας κλικ ή hover με το ποντίκι πάνω σε αυτά. Στην κατηγορία Modules περιέχονται οι επιλογές για την παραμετροποίηση των λειτουργιών μονάδων της εφαρμογής. Τα Modules είναι συστατικά της εφαρμογής με συγκεκριμένη λειτουργικότητα. Η παρούσα εφαρμογή υποστηρίζει τα module 'Δέντρο Επιπέδων' (Layer Tree) και 'Αναζήτηση' (Search). 93

94 Το δέντρο επιπέδων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προβολή και διαχείριση των επιπέδων που αποτελούν τον χάρτη σε μία δενδρική μορφή. Ο διαχειριστής μπορεί να ορίσει αν το συγκεκριμένο module θα είναι ενεργοποιημένο ή όχι. Αν το module είναι ενεργοποιημένο, στο πλαίσιο Category Configuration ο διαχειριστής μπορεί να διαχειριστεί τις κατηγορίες που θα εμφανίζονται στο δέντρο επιπέδων. Για την κάθε κατηγορία θα πρέπει να οριστεί το όνομα της και το εικονίδιο που θα αντιστοιχεί σε αυτήν. Στο πλαίσιο Layer In Categories Configuration ορίζεται σε ποιες από τις παραπάνω κατηγορίες θα ανήκουν τα επίπεδα που εμφανίζονται στον χάρτη. Όλα τα επίπεδα του χάρτη περιέχονται στη λίστα Choose From Availiable Layer. Ο διαχειριστής μπορεί να ανανεώσει την λίστα πατώντας το κουμπί Refresh Layers. Όλες οι κατηγορίες του layertree περιέχονται στη λίστα Choose From Availiable Categories. Ο διαχειριστής μπορεί να ανανεώσει την λίστα πατώντας το κουμπί Refresh Categories. Για την προσθήκη ενός επιπέδου σε μία κατηγορία του δέντρου επιπέδων, ο χρήστης θα πρέπει να επιλέξει το επίπεδο που επιθυμεί από την λίστα Choose From Availiable Layer, την κατηγορία από την λίστα Choose From Availiable Categories και να πατήσει το κουμπί Add Layer In Category. Τέλος προαιρετικά μπορεί να ορίσει το εικονίδιο που θα εμφανίζεται δίπλα σε κάθε επίπεδο στο πεδίο Layer Icon. 94

95 To Module Αναζήτηση επιτρέπει την αναζήτηση γεωγραφικών στοιχείων. Μέσω του γραφικού περιβάλλοντος καθορίζεται αν το συγκεκριμένο Module θα είναι ορατό και αν ναι βάση ποιας ιδιότητας (περιγραφικού χαρακτηριστικού) των επιπέδων θα πραγματοποιείται η αναζήτηση (πεδίο Search By Field). Για την αποθήκευση των ρυθμίσεων ο διαχειριστής θα πρέπει να πατήσει το κουμπί Save Configuration. 95