WebGIS

______เมื่อวันอาทิตย์ที่ผ่านมาผมมีโอกาสไปสอน WebGIS ให้กับทีมพัฒนาระบบแห่งหนึ่ง สนุกดีครับสิ่งหนึ่งที่ได้เรียนรู้คือ ตอนนี้นักโปรแกรมเมอร์หรือเจ้าหน้าที่ IT มาทำงานด้าน GIS กันเยอะ แน่นอนว่าอาจจะไม่ใช่เรื่องยากสำหรับพวกเค้า แต่ก็ไม่ได้ง่ายสักทีเดียวเพราะต้องมาเรียนรู้เรื่องการทำข้อมูล วิเคราะห์ข้อมูล ยันถึงเรื่องของระบบพิกัดแผนที่ ผมเองก็ต้องตอบคำถามที่ว่าทำไมพิกัดประเทศไทยติดลบอยู่บ่อยๆ แต่ว่าถ้าพูดถึงเรื่องทาง IT ก็ไม่ต้องห่วงอธิบายไม่เยอะก็ไปโลด ผมเองก็สอนมาหลายครั้งเพิ่งจะพบนักเรียน จนแลคเชอร์ด้วย mind map ก็งานนี้เอง (ถุกใจให้ 10 คะแนนเลย) เสียดายไม่รู้ล่วงหน้าถ้ายังงั้นผมคงไม่นั่งทำเอกสารสอนซะยาว เขียนเป็น mind map กะ Flowchart ก็น่าจะดี

______ผมเองไม่อยากเก็บ slide ไว้เฉยๆเพราะมันจะเก่า เลยอยากนำมาเผยแพร่เพื่อว่าท่านใดสนใจหรืออยากนำเอาไปทดลองศึกษา slide เป็นการสอนการพัฒนาระบบ WebGIS ด้วยโปรแกรม UMN Mapserver แน่นอนว่าอาจจะไม่ละเอียดเท่า handon ที่สอน LAB แต่ก็อยากให้ได้ดู lacture เพื่อว่าจะใช้เป็น IDEA ในการเริ่มต้อนพัฒนา ผมเน้นไปที่ง่ายและเร็วครับ งานนี้จึงสอน config ตัว Mapserver ด้วย MS4W และใช้ PMapper 4.0 เป็น Web Application งานนี้มีคำถามแรกจากคนที่เรียนที่เป็นขาประจำ emap ว่าทำไมไม่สอน geoserver คำตอบคือถ้าให้ผมเลือกระหว่าง UMN Mapserver กับ Geoserver ผมก็ยังคงตอบได้ทันทีว่าผมเลือก MapServer คงไม่ใช้ว่าเพราะดีกว่ากันหรืออย่างไรอาจจะเป็นเพราะผมชอบที่ว่า Mapserver มันมี Mapscript ที่รองรับการทำระบบขั้นสูงด้วยภาษาอย่าง python แน่นอนว่าสำหรับผมมันเป็นอะไรที่ถนัดกว่า java อยู่แล้ว แต่บางงานผมก็ใช้ Geoserver ประมาณว่ารักพี่เสียดายน้องว่างั้น เข้าไปดาวน์โหลดและแวะชมได้ที่

http://www.slideshare.net/pkgis/webgis หรือ

http://emap.files.wordpress.com/2009/08/webmapping.pdf

GeoServer 1.7.3

          ออกมาได้สักพักหนึ่งแล้วครับกับ Geoserver 1.7.3 เวอร์ั่ชั่นนี้เป็นตัวล่าสุดที่ผู้พัฒนาค่อนข้างทำได้ดีัทีเดียว ทั้งในเรื่องของการแก้ไข bug จากเดิมและเรื่องของการใส่ฟีเจอร์ใหม่ๆเข้าไปเช่น Restful ซึ่งกำลังเป็นประเด็นอยู่ในช่วงนี้ จริง Restful กับ Geoweb Service เป็นอีกเรื่องที่ผมอยากนำมาเขียนเก็บไว้เพราะเป็นเทคโนโลยีที่ตอนนีั้ค่อนข้่างนิยมนำไปใช้ ทั้งใน software commercial และรวมไปถึงกำลังมีการตอบรับและทำในเรื่องของ ข้อกำหนดมาตรฐานเกี่ยวกับการบริการข้อมูล spatial ที่รองรับ restful แต่ตอนนี้เอาไว้ก่อน

         สำหรับ Geoserver 1.7.3 ผมเองมีโอกาสได้ใช้แล้วโดยไป upgrade ระบบให้กับงานเดิมที่ใช้ Geoserver เป็นแม่ข่ายแผนที่อยู่ก่อน ประกอบกับสัปดาห์ก่อนไป train เรื่อง Geoweb พอดีเลยนำ Geoserver 1.7.3 ไปสอน ผมตอบรับดีเกินคาดใช้งานง่ายปิดงานเร็ว หลายท่านที่เคยใช้ UMN Mapserver มาก่อนจะทราบดีถึงข้อได้เปรียบที่ไม่ต้องทำการเขียน code มากโดยเฉพาะในส่วน configuration ตัว Geoserver 1.7.3 มี ฟีเจอร์ใหม่ดังนี้ครับ

        - Support for ArcSDE rasters

        - Support REST(REpresentational State Transfer )

        - JDBC Image Mosaic : Store pyramids in a JDBC database

        - WFS output in Excel format and CSV

        - Directory Based: Loading and configuring multiple shapefiles in one directory

        

        - Build in GeoWebCache: caching WMS tiles

        - Fully support SLD, WMS, WCS and WFS

 

        - Advance Client : SLD Style with EXTJS framework

           ใช้งานง่ายและที่สำคัญสามารถ integrate กับ Google Map และ Google Earth ได้อย่างสะดวก ทำให้ระยะหลังมาผมเลือกใช้ Geoserver บ่อยกว่า Mapserver  แต่ในเรื่องความเก่งและความชอบระหว่าง opensource 2 ตัวนี้ก็ยังเป็นประเด็นที่หลายคนถกเถียงกันมาได้เรื่อยๆ ผมมี slide workshop ของ Geoserver 1.7.3 มาฝากด้วย สามารถเ ข้าไปดูและดาวน์โหลดไ่้ด้ที่ http://www.slideshare.net/pkgis/geoserver-85

ปล. ท่านที่ต้องการ download pdf ต้องสมัครเป็นสมาชิกของ shareslide ก่อนนะครับ

Real-Time GIS

             เมื่ออาทิตย์ที่แล้วไป present paper ในงาน Gistda Conference มา ชื่อเรื่องยาวที่หลายคนบอกฟังไม่รู้เรื่องหลังจาก present ผมได้คุยกับหลายท่านที่ทำงานเรื่องนี้ สนุกดีที่ได้แลกเปลี่ยนความรู้และแนวคิดใหม่ๆ เรื่องนี้เป็นเรื่องที่ผมเองก็อยากทำมาตั้งแต่สมัยเรียนป.โท แล้วแต่เอาเข้าจริงๆก็เพิ่งที่จะเริ่มมาได้ทำก็ตอนนี้

            จริงๆแล้วอยากนำเรื่องที่ตัวเองทำมา present ใหม่เรียบเรียงให้เข้าใจง่าย ปัจจุบันการนำ GIS ไปใช้ในการวิเคราะห์และแก้ปัญหาเรื่องสิ่งแวดล้อม ภัยพิบัติก็เป็นเรื่องปกติไปแล้ว แต่สิ่งหนึ่งที่ยังคาดก็คือเรื่องของข้อมูลที่นำมาใช้รันแบบจำลองทางคณิตศาสตร์หรือ scenario มักเป็นข้อมูลทเก่าที่มีการสำรวจไว้ก่อนหน้า หรือเป็นข้อมูลที่เก็บเป็นรายปี รายเดือน ซึ่งบางโมเดลนั้นอาจจะไม่เพียงพอ ยกตัวอย่างเช่น เรื่องดินถล่ม ถ้าเราได้ข้อมูลปริมาณน้ำฝน, ข้อมูลความชื้นในดิน, ข้อมูลสิ่งปกคลุมดิน ณ เวลาวิกฤติที่กำลังเฝ้าระวัง ก็น่าจะทำให้แบบจำลองคณิตศาสตร์ที่จะพยากรณ์พื้นที่เสี่ยงภัยดินถล่มน่าจะแม่นยำขึ้น

            งานวิจัยที่ผมทำก็คือการดึงข้อมูลจาก sensor ทั้งแบบ in-situ sensor และแบบ satellite sensor ที่ตรวจวัดข้อมูลแบบ real-time เข้ามายังระบบโดยใช้เทคโนโลยีของ webservice ทำให้สามารถเชื่อมโยงเครือข่าย sensor ชนิดต่างๆเข้ามาทำงานร่วมกันในระบบเดียวกันได้ ข้อมูล observation ที่ได้ถูกส่งมาประมวลผลบนแม่ข่ายแบบ online ผ่านโปรโตคอลที่เรียกว่า Web Processing Service(WPS) ผลลัพธ์ที่ได้ก็จะเข้ามาอยู่ในรูปแบบข้อมูล GIS ตัวอย่างเช่น การส่งข้อมูลความชื้นในดิน ณ เวลาปัจจุบันมาทำการ interpolate เพื่อสร้าง Grid ที่เก็บข้อมูลความชื้นในดินบริเวณที่สนใจ หรือจะเข้าไปดึงข้อมูลจากภาพถ่ายดาวเทียมประเภท daily เช่น Modis มาใช้เป็นค่าพารามิเตอร์ก็ได้  สุดท้ายก็ทำการประมวลผลข้อมูลทั้งหมดด้วยแบบจำลองคณิตศาสตร์แบบ online เพื่อหาผลลัพธ์ที่ต้องการ แนวคิดก็ไม่ได้ยุ่งยากอะไรครับเพียงแต่เป็นการนำเอาเรื่องของ Sensor Web Enablement(บางส่วน) + Geospatial Web Service + Web Processing Service เพื่อไปสู่ปลายทางที่เค้าเรียกกันอย่างสวยหรูว่า GeoDSS  เพื่อให้เห็นภาพมากขึ้นผมมีตัวอย่างระบบที่ทำนำมาให้ดูคับ

ภาพระบบ Sensor ที่พัฒนาขึ้น

แสดงการเรียกข้อมูลรายวันจาก Sensor ประเภท Satellite เข้ามายังในระบบผ่าน WMS-TIME

ภาพแสดงการเรียกดูข้อมูลจากตัวตรวจวัด (Sensor)

ภาพแสดงการประมวลผลแบบ Buffer บนข้อมูลตำแหน่งจากตัวตรวจวัด

ภาพการนำข้อมูล Real-time จาก Sensor มาทำการ interpolate แบบ online

ภาพแสดงนำข้อมูลจาก Sensor มาวิเคราะห์ใน Drought Risk Assessment Model ด้วยวิธี Matrix Overlay Analysis แบบ online

ภาพแสดงการผสานระบบ Sensor web Service กับข้อมูลภูมิสารสนเทศจาก Google Map Service

ภาพแสดงการเรียกดูข้อมูลสภาพภูมิประทศสามมิติร่วมกับข้อมูลจาก Sensor บนด้วย Google Earth API

           ในต่างประเทศเรื่องโลกร้อนและภัยพิบัติกำลังเป็นประเด็นใหญ่ครับ ดังนั้นงานวิจัยประเภทนี้ค่อนข้างมีมาก โดยเฉพาะหลายๆกลุ่มเช่น OGC, ISPRS หรือ GEOSS ดังนั้นการทำงานแนวนี้คงจะไม่เหงาและมีเพื่อนร่วมเดินทางมากมายแน่นอน

worldKit easy mapping client

    worldkit เป็น map client ที่น่าสนใจอีกตัวหนึ่งครับด้วยฟีเจอร์ที่ไม่ซับซ้อน ใช้งานง่ายทำให้ค่อนข้างได้รับความนิยมเป็นอย่างมาก ผมเองก็ใช้ worldkit สำหรับ application ขนาดเล็กหรือใช้ในการผนวกรวมกับ CMS ทั่วๆไป

    worldkit ก็มีความสามารถพอตัว สามารถแสดงผลข้อมูลภาพแผนที่ได้ นอกจากนี้ยังสนับสนุนข้อมูลจาก WMS และ GeoRSS และสามารถกำหนดการแสดงผลตามเงื่อนไขที่ต้องการได้อีกด้วย โดย worldkit เป็น flash ที่ทำงานร่วมกับ Javascript มีคลาสต่างๆรองรับการใช้งานทั่วไป เช่น zoomin zoomout pan และอื่นๆไว้ให้อยู่แล้ว ท่านที่สนใจสามารถไปดาวน์โหลดมาใช้งานได้ที่ http://worldkit.org/ 

 

ARC3WMS

          ARC3WMS client เป็น extesion ในโปรแกรม Arcview3 สำหรับ เชื่อมต่อและเปิดชั้นข้อมูล WMS มาทำงานบนโปรแกรม Arcview

          วิธีใช้และซอฟท์แวร์สามารถไปดาวโหลดได้ที่ http://www.refractions.net/arc3wms/ ซอฟท์แวร์ตัวนี้สามารถดาวโหลดมาใช้ได้ฟรีครับ

 

Web Map Service

        ช่วงนี้ดูเหมือนว่า เรื่องของการบริการข้อมูลเชิงพื้นที่ผ่านเครือข่ายอินเตอร์เน็ตกำลังเป็นที่ได้รับความสนใจอยู่ในปัจจุบัน ยิ่งในยุคที่หลายๆหน่วยงานมีข้อมูลเชิงพื้นที่จำนวนมากและมีความต้องการที่จะให้บริการข้อมูลแผนที่ เพื่อการวิเคราะห์ข้อมูลเบื้องต้น วันนี้ผมจึงนำเรื่องของ ข้อกำหนดมาตรฐานการแลกเปลี่ยนข้อมูลแผนที่ มาแนะนำ

        WMS (Web Map Service) เป็นโปโตคอลหลักของ OGC ที่พัฒนามาเพื่อการแลกเปลี่ยนข้อมูลแผนที่ผ่านเครือข่าย มุ่งเน้นไปที่การทำงานแบบ interoperability โดย WMS เป็นส่วนหนึ่งในชุดโปรโตคอลมาตรฐานทั้งหมด (อ่านรายละเอียดที่ http://www.opengeospatial.org/standards )

        WMS เป็นข้อกำหนดมาตรฐานคำร้องขอ (Request) เพื่อเรียกดูข้อมูลแผนที่และข้อมูลอรรถาธิบายจากแม่ข่าย (Server) ต่างๆที่ให้บริการข้อมูลแผนที่บนอินเตอร์เน็ต ซึ่งผลลัพธ์ผู้ใช้จะได้แผนที่ในรูปแบบของภาพบิตแมป (Bitmap) และเอกสาร XML โดยมีชุดคำสั่งในการทำงานประกอบด้วย GetCapabilities,GetMap,GetFeatureInfo ปัจจุบันโปรโตคอล WMS ถูกพัฒนาจนถึงเวอร์ชั่นที่ 1.3

        เรื่องประโยชน์ของ WMS คือ ความสามารถในการทำงานร่วมกันของระบบ ซึ่งมีการ implement technology ที่ต่างกันครับ ทำให้สามารถทำงานร่วมกันได้บนโปรโตคอลมาตรฐาน ซึ่งปัจจุบันหลายๆผู้ผลิตซอฟท์แวร์เกือบทุกค่ายก็จะมีโหมดการทำงานบนโปรโตคอล มาตรฐานของ OGC

       ส่วนประโยชน์สำหรับผู้ใช้ ทั่วไปคือท่านสามารถดึงข้อมูลจากแม่ข่ายที่ให้บริการข้อมูลบนโปรโตคอล WMS มาใช้ได้ ด้วยโปรแกรม GIS Desktop ทั่วไปเช่น ARCGIS, MAPINFO และอื่นๆ โดยสามารถนำข้อมูลมาซ้อนทับกับชั้นข้อมูลปกติได้ นอกจากนี้โปรแกรม Client ทั่วไปเช่น Google Earth, NASA Worldwind, Erdas และอื่นๆ ยังรองรับชั้นข้อมูลชนิด WMS layer นี้อีกด้วย (อ่านรายละเอียด WMS ได้จาก http://portal.opengeospatial.org/files/?artifact_id=14416 )

       ขั้นตอนการทำงานสำหรับผู้ใช้ ก็คือท่านทราบ URL ของ Sevice instant และ ชื่อของชั้นข้อมูลท่านก็สามารถใช้งานได้แล้วครับ(เนื่องจากรายละเอียดมีเยอะ โอกาสหน้าผมจะเขียนเป็นเอกสารอธิบายการทำงานให้ท่านได้ดาวโหลดอีกครั้งหนึ่ง)

ตัวอย่างการใช้งาน

     ตัวอย่างแม่ข่ายที่ให้บริการข้อมูลเชิงพื้นที่บนโปรโตคอล WMS ตามมาตรฐานของ OGC

1. http://onearth.jpl.nasa.gov/wms.cgi

       onearth เป็นแม่ข่ายแผนที่ของ NASA ให้บริการข้อมูลแผนที่ภาพถ่ายดาวเทียมหลายรูปแบบได้แก่  global 15m Landsat 7,TERRA MODIS,AQUA MODIS เป็นต้น อ่านรายละเอียดการให้บริการข้อมูลได้ที่ http://onearth.jpl.nasa.gov/

      นอกจากนี้ยังมีการให้บริการในรูปแบบของ KML โดยผู้ใช้สามารถ เรียกดูข้อมูล WMS ได้ผ่านทาง Google Earth หรือ Google Map ครับ ทดลองใช้งานผ่าน http://onearth.jpl.nasa.gov/OnEarth.kml (สำหรับท่านที่ติดตั้ง google earth และต่ออินเตอร์เน็ตในเครื่องเมื่อ click ที่ url ก็จะสามารถเรียกดูข้อมูลได้ทันทีเลย)

2. http://iceds.ge.ucl.ac.uk/cgi-bin/icedswms?SERVICE=WMS&REQUEST=GetCapabilities

        ICED เป็น Server ที่ให้บริการข้อมูลบนมาตรฐาน WMS และ WCS โดยมีชั้นข้อมูลที่ให้บริการเกี่ยวกับข้อมูลแบบจำลองความสูง SRTM รายละเอียดการให้บริการข้อมูลเพิ่มเติมที่ http://iceds.ge.ucl.ac.uk/

3. http://gis.dwr.go.th:8080/wmsconnector/com.esri.wms.Esrimap?servicename=dwrgis&service=WMS&request=GetCapabilities

        แม่ข่าย WMS ของสารสนเทศทรัพยากรน้ำ ให้บริการข้อมูลเชิงพื้นที่ต่างๆในประเทศไทย อ่านรายละเอียดเพิ่มเติมได้จาก http://gis.dwr.go.th/ 

       สำหรับผู้ใช้ที่ต้องการทดสอบการทำงานของ WMS ในกรณีที่ใช้โปรแกรม Opensource ท่านสามารถใช้โปรแกรม UDIG ในการทำสอบการเชื่อมต่อ และการเรียกใช้งานชั้นข้อมูล WMS จากแม่ข่ายที่ยกตัวอย่างมา โดยสามารถดาวโหลดค่อมือได้จาก http://gis.dwr.go.th/website/manual/E3_Thick_Client_uDig.pdf และสามารถดาวโหลดโปรแกรม Udig ได้จาก http://udig.refractions.net/confluence/display/UDIG/Downloads