PostGIS Nedir?

25 May

PostGIS, GIS (Coğrafi Bilgi Sistemleri – CBS) nesnelerinin veritabanında depolanmasına izin veren bir PostgreSQL veritabanı uzantısıdır (extension). Tamamen ücretsizdir ve açık kaynak kodludur. PostGIS, GiST tabanlı R-Tree uzamsal dizinleri için destek ve GIS nesnelerinin analizi ve işlenmesi için işlevler içerir. GIS nesnelerinin analizi ve işlenmesi için fonksiyonlar içerir.

PostGIS, temel konumsal işlevlere ek olarak, Oracle Locator/Spatial ve SQL Server gibi diğer uzamsal veritabanlarında nadiren bulunan birçok özellik sunar. Bu özellikler listesine buradan ulaşabilirsiniz.

PostGIS Özellikleri

Tamamen SQL gücünü kullanarak vektör ve raster verileri üzerinde splicing (yapıştırma), dicing (kare/tile şeklinde bölme), morphing(dönüştürme), reclassifying(yeniden sınıflandırma), ve collecting(toplam)/unioning(birleştirme) gibi işlemler yapılabilir.

Raster üzerinde işlemler yapılabilmektedir.

Raster ve vektör verileri üzerinde SQL sorguları ile projeksiyon dönüşümleri yapılabilmektedir.

Hem komut satırı hem de GUI paketli araçlar yoluyla ESRI shape vektör verilerini içe ve dışa aktarma yanında diğer 3.parti açık kaynak araçlar aracılığıyla farklı formatları da desteklmektedir.

GeoTiff, NetCDF, PNG, JPG gibi birçok standart formattaki raster verilerini içe aktarmak için hazırlanmış komut satırı bulunmaktadır.

SQL kullanarak KML, GML, GeoJSON, GeoHash ve WKT gibi standart metin formatlı verileri içe aktarma fonksiyonları bulunmaktadır.

SQL kullanara raster verilerini GeoTIFF, PNG, JPG, NetCDF gibi çeşitli standart formatlarda oluşturma.

Ağ Topolojisi desteği bulunmaktadır.

3D nesne desteği, spatial index ve fonksiyonlar bulunmaktadır.

SQL fonksiyonları ile kusursuz bir şekilde rester/vektör piksel değerlerinin geometrik bölgeye göre çıkarılması, bölgelere göre istatistikler çalıştırılması, raster veriyi belli bir geometriyle kırpma gibi özellikleri bulunmaktadır.

Açık Kaynak Masaüstü Düzenleme/Görüntüleme Araçları

QGIS

PostGIS dahil olmak üzere birçok mekansal formatı destekler. Python uzantısı modeliyle PostGIS ile kullanılan masaüstü araçlarının en popüler olanıdır.

OpenJump

Java tabanlı bir yazılımdır. Bazı PostGIS de dahil olmak üzere birçok coğrafi mekansal formatı destekler.

uDig

Bazı PostGIS ve Oracle, SQL Server, ArcSDE gibi diğer uzamsal veritabanları dahil olmak üzere destek sunan Java tabanlı bir yazılımdır. Ana odak noktası OpenGIS standartlarına uymaktır.

gvSig

Java tabanlıdır ve işlevselliği QGIS’e benzer.

TileMill

Tile image görüntülerini işlemek için çok kullanışlıdır. Mapbox firmasına ait bir üründür. Ancak geliştirilmesi durdurulmuştur.

Açık Kaynak Haritalama Sunucuları

PostGIS ile en sık kullanılan sunucular aşağıda listelenmiştir. Bunların çoğu OpenGIS Konsorsiyumu (OGC) haritalama standartlarına uygundur. Harita sunucularının desteklediği formatlar şu şekildedir:

  • WMS – Web Map Service
  • WFS – Web Feature Service
  • WFS-T – Web Feature Service Transactional (ability to edit)
  • WCS – Web coverage service
  • WPS – Web Processing service
  • WMTS – Web Map Tile service

Mapserver

PostGIS’i destekleyen ve hala en popüler sunuculardan biri olan, C Tabanlı ilk harita sunucusu.

GeoServer

Mapserver ile benzer işlevlere sahiptir ve Web arayüzüne sahip bir harita sunucusudur. Yeni başlayanlara ve Enterprise GIS çalışanlarına ArcGIS Server gibi imkanlar sunar. OGC WMS, WFS, WFS-T’yi destekler.

Deegree

Java tabanlı coğrafi veri yönetimi, veri erişimi, görselleştirme, keşif ve güvenlik dahil olmak üzere bir çok yönetim imkanı sağlar.

QGIS Server

QGIS masaüstüne destek olarak, QGIS workspaces yayınlarını oluşturmak için kullaılır.

MapGuide 

Kullanıcıların web haritalama uygulamalarını ve geospatial web hizmetlerini hızlı bir şekilde geliştirmelerini ve dağıtmalarını sağlayan web tabanlı platformdur.

PostGIS ile ilgili PostgreSQL Uzantıları

pgRouting

PostGIS’e sürüş mesafesi, en kısa yol, gezgin satıcı gibi hız ve dönüş kısıtlamaları ile çeşitli maliyetleri göz önünde bulundurarak çözüm yapan ve coğrafi spatial rota yönlendirme yapan özellikler katar.

ogrfdw

Postgresql harici veri paketleyicisi.

GDAL/OGR

PostgreSQL’de diğer spatial ve spatial olmayan veri kaynaklarının tablo olarak okunmasına izin verir. Vektör verileri PostGIS geometri tipine çevrir.

pgpointcloud

Point Cloud verilerini PostgreSQL’de depolamak için bir PostgreSQL uzantısı ve yükleyicisi.

Spatial WFS ve WMS Sorgularda SRS ve BBOX Kullanımı

27 Oca

Bu yazıda, OGC tarafından belirlenmiş standartlar olan WMS veya WFS gibi servislere yapılan sorgulara ait SRS, SrsName ve BBOX parametrelerinin kullanımı ve işlevleri incelenmektedir.

  • SRS (Spatial Reference System) parametresi, istenen çıktı verinin projeksiyonunu ifade eder. Projeksiyon belirteci olarak EPSG kodları kullanılır. (EPSG:4326 gibi)
  • BBOX parametresi, çıktı verinin içinde bulunduğu çerçeveyi ifade eder. Yani dörtgen şeklinde bir kutu belirler ve sunucudan bu kutu içerine düşen verileri ister. Çerçeve sınırları minX, minyY maxX, MaxY şeklinde belirlenir.

SRS parameteresi WMS sorgularında kullanılırken, SrsName parametresi ise WFS sorgularında kullanılmaktadır. Bu parametreler işlevsel olarak aynı görevi üstlenirler. Ancak kullanım zorunluluklarına bakıldığında;

  • WMS sorgularında SRS ve BBOX parametresi kullanmak zorunludur.
  • WMS sorgularında kullanılan SRS çıktı verinin projeksiyonunu ifade. Ayrıca BBOX ile ifade edilen sınırları da SRS koordinatları ile ifade edilir. WMS sorgularında bu iki parametre birlikte kullanılır.
  • WFS sorgularında SrsName parametresi kullanmak isteğe bağlıdır ve BBOX ile beraber kullanma zorunluluğu yoktur.

WFS sorgularında kullanılan SrsName parametresi bize istediğimiz koordinat sistemine göre coğrafi veri elde etmemizi sağlar. Örneğin bir WFS adresine birbirinden farklı SRS bilgileri ile sorgular göndererek sonuçlarını inceleyelim.

Sorgu 1- EPSG:4326 ile Point sorgusu:

 
 http://localhost:8080/geoserver/wfs?
      request=GetFeature&
      service=wfs&
      version=1.0.0&
      typename=GIS:poi&
      SrsName=EPSG:4326&
      BBOX=490867.51265,4515158.48547,490981.28371,4515253.73566

Cevap 1- Sorgu sonucu dönen nokta koordinatları: (29.89232754,40.77166657)

EPSG:4326 kodu ile WGS84 (World Geodetic System 1984) koordinat sistemi ifade edilmektedir. WGS84 Yeryüzü için standart bir coğrafi koordinat sistemi belirler.

Sorgu 2- EPSG:3857 ile Point sorgusu:

 
 http://localhost:8080/geoserver/wfs?
      request=GetFeature&
      service=wfs&
      version=1.0.0&
      typename=GIS:poi&
      SrsName=EPSG:3857&
      BBOX=490867.51265,4515158.48547,490981.28371,4515253.73566

Cevap 2- Sorgu sonucu dönen nokta koordinatları:  (3327598.68066687,4978720.64792567)

Sorgu 3- EPSG:900913 ile Point sorgusu:

 
 http://localhost:8080/geoserver/wfs?
      request=GetFeature&
      service=wfs&
      version=1.0.0&
      typename=GIS:poi&
      SrsName=EPSG:900913&
      BBOX=490867.51265,4515158.48547,490981.28371,4515253.73566

Cevap 3- Sorgu sonucu dönen nokta koordinatları:  (3327598.68066687,4978720.64792567)

3857 ve 900913 EPSG kodlarına sahip koordinat sistemleri aslında aynı şeyi ifade etmektedir. Bu nedenle sorgular aynı sonucu vermiştir. 900913 sayısı ile “google” kelimesi sayılarla ifade edilmeye çalışılmıştır. EPSG kodları arasında resmi olarak 900913 kodu yer almaz, bunun yerine 3857 kodu yer alır.(http://wiki.openstreetmap.org/wiki/EPSG:3857) İlk başlarda Google haritaları tarafından kullanılan Spherical Mercator projeksiyon koordinat sistemidir. Daha sonraları OpenStreetmap haritaları tarafından da kullanılmaya başlamıştır.

Sorgu 4- EPSG:41100 ile Point sorgusu:

 
 http://localhost:8080/geoserver/wfs?
      request=GetFeature&
      service=wfs&
      version=1.0.0&
      typename=GIS:poi&
      SrsName=EPSG:41100&
      BBOX=490867.51265,4515158.48547,490981.28371,4515253.73566

Cevap 4- Sorgu sonucu dönen nokta koordinatları: (490909.7666,4515222.0527)

EPSG:41100 kodu da resmi EPSG kodları arasında yer almaz. Eğer Coğrafi bir veri tabanına sahipseniz, özel bir projeksiyon koordinat sistemini bu veri tabanına kaydederek ona istediğiniz kodu verebilirsiniz. Bu kodu parametre ile gönderdiğinizde sizin belirlediğiniz koordinat sistemine göre sonuçlar alabilirsiniz.

Yukarıdaki sorgularda kullanılan BBOX parametresi, dörtgen bir sınır belirler ve veritabanında belirlenen bu sınırlar arasında kalan geometrik nesneler aranır.

Sorgu 5- BBOX ve SrsName ile Point sorgusu:

 
 http://localhost:8080/geoserver/wfs?
      request=GetFeature&
      service=wfs&
      version=1.0.0&
      typename=GIS:poi&
      SrsName=EPSG:3857&
      BBOX=490867.51265,4515158.48547,490981.28371,4515253.73566,EPSG:41100

Cevap 5- Sorgu sonucu dönen nokta koordinatları: (3327598.68066687,4978720.64792567)

Bu sorguda dikkat edilecek olursa BBOX parametresinin sonuna EPSG:41100 kodu eklenmiştir. Fakat SrsName parametresi ise EPSG:3857 olarak ayarlanmıştır. Burada yapılmak istenen BBOX koordinatlarının EPSG:41100 sisteminde verilmesi, ancak dönen sonuçların EPSG:3857 siteminde olmasıdır.

Bu parametrelerin doğru bir şekilde kullanımı, harita ve kaynak verinin projeksiyonları farklı olduğu durumlarda hayat kurtarır.

Coğrafi Bilgi Sistemleri Uygulaması – Geoserver

16 Ağu

geoserver-logo

GeoServer, coğrafi verilerin dış dünyaya sunulması için hazırlanmış açık kaynak kodlu bir java uygulamasıdır. GeoServer ile coğrafi verileri işlemek, paylaşmak ve düzenlemek mümkündür. GeoServer ile paylaşılan verileri Google Earth gibi masaüstü uygulamalarda kullanmak mümkün olduğu gibi Open Layers, Google Maps ve Bing Maps gibi
web tabanlı haritalara da kullanmak mümkündür.

GeoServer uygulaması, OGC(Open Geospatial Consortium) uyumlu olup OGC standartlarında Web Map Service(WMS), Web Feature Service(WFS) ve Web Coverage Service(WCG) gibi hizmetleri sunabilmektedir. Bu sayede platform bağımsızlığı sağlanıp farklı uygulamaların birbiri ile konuşması mümkün hale gelmektedir.

GeoServer, birçok coğrafi veri kaynağı ile uyumlu çalışabilecek şekilde tasarlanmıştır. Örneğin:

  • PostGIS
  • Oracle Spatial
  • ArcSDE
  • DB2
  • MySQL
  • Shapefiles
  • GeoTIFF
  • ECW

Geoserver ile birçok standartta veriler üretmek de mümkündür. Örneğin:

  • KML
  • GML
  • GeoRSS
  • PDF
  • GeoJSON
  • JPEG
  • GIF
  • SVG
  • PNG

Yukarıda bahsettiğimiz bileşenlerin düzgün işleyen bir iş kuralına göre konumlandırılması gerekmektedir. Üretilen coğrafi verileri depolanmasından, bir uygulamada vücut bulmasına kadar ilerleyen bir dizi adım söz konusudur. Peki o halde Geoserver bu sistemin neresinde durur?

Geoserver Uygulama Mimarisi
Geoserver Uygulama Mimarisi

Şemada ifade edildiği üzere Geoserver, veri kaynağı ile uygulama arasında konumlanmış bulunuyor. Tabi arada bir de GeoWebCache denilen sistem iyileştirme eklentisi bulunmaktadır.

Coğrafi veri kaynağına herhangi bir CBS(Coğrafi Bilgi Sistemleri) Masaüstü uygulaması ile erişmek mümkündür. Bu uygulama açaık kaynak kodlu QGGIS olabileceği gibi ticari ürünlerden ArcGIS v.s de olabilmektedir. Masaüstü uygulamaları kullanılırken Geoserver kullanmamıza gerek yoktur.

Web tabanlı harita uygulamalarında verilerimizi kullanmak için piyasada bulunan açık kaynak veya ticari uygulamalardan faydalanabiliriz. Örneğin OpenLayers, Esri API, Google Maps, Bing Maps gibi haritalar üzerinde coğrafi verilerimizi kullanabilmekteyiz.

Geoserver WMS Yayını ve OpenLayers
Geoserver WMS Yayını ve OpenLayers

 Nerelerde Kullanılır?

Geoserver uygulamasını coğrafi veri depolama ve bu veriyi paylaşma ihtiyacı olan şirketler veya kamu kurumları kullanabilir. Ülkemizde en yoğun kullanım alanları olarak bazı bakanlıklar, belediyeleri ve altyapı kurumlarını görmekteyiz. Belediyelerde imar, yol, numarataj ve adres bilgisi gibi birçok coğrafi veri depolanmaktadır. Altyapı kurumlarında da tüm altyapı bilgisi koordinatlı bir şekilde saklanmakta ve sunulmaktadır.

(CBS)Coğrafi Bilgi Sistemleri’nde Geoserver’ın Yeri

Dünyada ve ülkemizde hızla yaygınlaşan Coğrafi Bilgi Sistemlerine karşı ilgi giderek artmaktadır. Üniversitelerde bu konu üzerine önlisans, lisans ve yüksek lisans programları açılmaktadır. CBS uygulamalarının yaygınlaşmasıyla ürün kullanım ihtiyacı da belli bir maliyeti beraberinde getirmektedir. Ticari ürünleri satın alma gücü olmayan kurum ve şirketler doğal olarak açık kaynak kodlu Geoderver veya benzeri ürünlere yönelmektedir. Geoserver bu nedenle azımsanmayacak oranda bir kullanıcıya sahiptir.

 Özet

Eğer coğrafi verilerinizi para harcamadan OGC standartlarında dış dünya ile paylaşmak istiyorsanız Geoserver sizin için çok pratik bir çözüm olacaktır.