Mitä ovat WMS, WFS, WCS - ja mihin niitä tarvitaan?

WMS, WFS, WCS ovat kansainvälisten standardien nimilyhenteitä, joihin törmää viimeistään Inspire-direktiivin toteutuksen myötä.

Kirjoittaja: Heikki Vehkaperä, Maanmittauslaitos
Artikkeli pdf-muodossa
(Positio 2/2009)

Inspire-direktiivi edellyttää, että EU:n jäsenmaiden kaikki ympäristöä ja sen tilaa kuvaavat tietoaineistot ovat katseltavissa WMS-standardin mukaisesti ja siirrettävissä WFS-standardin tai WCS-standardin mukaisesti. Ei siis ihme, jos nuo kolme kirjainta uhkaavat aiheuttaa harmaita hiuksia paikkatietoa tuottavien organisaatioiden aineistovastaaville.

WMS, WFS ja WCS ovat standardeja, joissa perustyön on tehnyt Open Geospatial Consortium. OGC on yritysten, viranomaisten ja yliopistojen muodostama yhteisö. ISO on omin täydennyksin hyväksynyt ne omina standardeinaan. WMS on tarkoitettu paikkatietoaineistoista tuotettujen karttakuvien katseluun, WFS vektorimuotoisten paikkatietoaineistojen siirtämiseen ja WCS hilamuotoisten paikkatietoaineistojen siirtämiseen.

Niiden avulla voidaan rakentaa standardeja rajapintoja, joiden kautta sovellukset voivat hakea tietoa suoraan paikkatiedontuottajan tietokannoista.

WMS karttakuville

Web Map Service eli WMS tuottaa karttakuvia paikkatietoaineistoista. WMS-karttakuva on paikkatietoaineiston esitys, joka soveltuu tietokoneen näytöllä katseltavaksi. Karttakuvan formaattina on tavallisimmin PNG, GIF tai JPEG.

WMS-standardi määrittelee kolme operaatiota:

  • GetCapabilities palauttaa palvelun metatiedot, kuten esimerkiksi palvelun tarjoaman tietosisällön, tuetut koordinaattijärjestelmät, tuetut kuvaformaatit (pakollinen operaatio).
  • GetMap palauttaa karttakuvan (pakollinen operaatio).
  • GetFeatureInfo palauttaa lisätietoa karttakuvalla olevista kohteista (valinnainen operaatio).

Standardi määrittelee, mitä parametreja kunkin operaation kutsussa voi käyttää ja mitä operaation vastaus sisältää.

WMS-palvelun tarjoajan tehtävänä on tuottaa tarjoamastaan aineistosta kyselyn mukainen karttakuva ja toteuttaa ainakin GetCapabilities- ja GetMap-operaatiot. Palvelun käyttämiseen tarvitaan yksinkertaisimmillaan web-selain, joka osaa näyttää vastauksena saadun kuvatiedoston.

WFS paikkatietokohteille

Web Feature Service eli WFS on rajapintamäärittely, jota käyttäen voidaan kysellä tietoverkon kautta saatavilla olevien paikkatietokohteiden tietoja. Vastaus on siirtotiedosto, jonka formaattina on tavallisimmin GML, myös muut siirtoformaatit (esimerkiksi shape) kelpaavat.

WFS määrittelee pakollisina seuraavat operaatiot:

  • GetCapabilities kuvaa mm. palvelun tarjoamat kohdetyypit ja sen tukemat operaatiot.
  • DescribeFeatureType kuvaa palvelun tarjoamien kohdetyyppien rakenteen.
  • GetFeature palauttaa pyydetyt paikkatietokohteet, jotka kysyjän sovellus voi esimerkiksi piirtää halutulla kuvaustekniikalla, tai tiedot voi tallentaa kysyjän omaan tietovarastoon myöhempää käyttöä varten.

Näiden lisäksi WFS sisältää operaatioita, joita käyttäen on mahdollista päivittää palvelun tarjoajan paikkatietokohteita.

WFS-standardi määrittelee, mitä parametreja kunkin operaation kutsussa voi käyttää ja operaation vastaus sisältää.

WFS-palvelun tarjoajan on laadittava paikkatietokohteiden siirtotiedoston XML/skeema-kuvaus. Kuva-us kertoo mitä tietoa palvelusta saa ja mikä on siirrettävän tiedon rakenne. Lisäksi on rakennettava työkalut, joilla paikkatietokohteet poimitaan tietovarastosta ja muunnetaan siirtotiedostoon. Palveluun on toteutettava ainakin pakolliset operaatiot (GetCapabilities, DescribeFeatureType ja GetFeature).

WCS hilamuotoiselle tiedolle

Web Coverage Service eli WCS on rajapintamäärittely, jota käyttäen voidaan kysellä tietoverkon kautta hilan muotoon tallennetun paikkatietojatkumon (esim. korkeusmallin) tietoja.

WCS määrittelee seuraavat operaatiot:

  • GetCapabilities palauttaa kuvauksen palvelusta ja lyhyen kuvauksen tarjolla olevista tiedoista (jatkumoista).
  • DescribeCoverage palauttaa yksityiskohtaisen kuvauksen jatkumoista.
  • GetCoverage palauttaa jatkumon tiedot halutussa formaatissa

Edellä mainitut standardit määrittelevät ainoastaan tietopalvelun teknisen rajapinnan. Jos palveluissa tarjotut tiedot ovat maksullisia tai muuten luvanvaraisia, on lisäksi toteutettava pääsynhallinta-, käytön seuranta- ja laskutussovellukset.

Kirjoittaja työskentelee Maanmittauslaitoksen kehittämiskeskuksessa sovellusasiantuntijana, sähköposti: heikki.vehkapera[at]maanmittauslaitos.fi

Linkkejä ja lisätietoja
WMS www.opengeospatial.org/standards/wms
WFS www.opengeospatial.org/standards/wfs
WCS www.opengeospatial.org/standards/wcs

Palvelujen toteuttajalle ja käyttäjille on tarjolla monia vaihtoehtoisia välineitä, esimerkiksi Deegree ja Mapserver. Lisää OGC:n hyväksymiä välineitä löytyy sivulta www.opengeospatial.org/resource/products/implementing