OGC Web Map Tiled Service - WMTS

S příchodem mapové aplikace firmy Google se značně změnil přístup k poskytování podkladových mapových kompozic. Uživatelé pochopili, že pro více-méně statická data (jako jsou letecké snímky či topografická mapa, atd.) je možné předgenerovat výslednou mapu do formy dlaždic (anglicky tile), ty pak lze ze serveru odbavovat relativně rychle. Cenou za rychlost je omezení nabízených souřadnicových systémů (pro každý nabízený souřadnicový systém se musí vyrobit a udržovat celá dlaždicová sada zvlášť) a dostupných měřítek na předem připravené kroky.

Odpovědí na tuto potřebu je specifikace OGC WMTS (Web Map Tiled Service). Ta umožňuje definovat dostupné dlaždicové sady pro různá měřítka a souřadnicové systémy.

WMTS GetCapabilities

Podobně jako u WMS GetCapabilities, má dotaz typu GetCapabilities i služba WMTS. Otestujeme ji opět na serverech ČÚZK:

http://geoportal.cuzk.cz/WMTS_ORTOFOTO/WMTService.aspx?service=WMTS&request=GetCapabilities

Odpověď ze serveru má opět více částí:

<Capabilities xsi:schemaLocation="http://www.opengis.net/wmts/1.0 ...>
    <ows:ServiceIdentification>...</ows:ServiceIdentification>
    <ows:ServiceProvider>...</ows:ServiceProvider>
    <ows:OperationsMetadata>...</ows:OperationsMetadata>
    <Contents>...</Contents>
</Capabilities>

Vidíme, že výsledný dokument má 4 části:

  • Identifikace služby (ServiceIdentification)
  • Identifikace poskytovatele (ServiceProvider)
  • Metadata operací (requestů) (OperationsMetadata)
  • Vlastní obsah služby (Contents)

ServiceIdenitication

...
<ows:ServiceIdentification>
    <ows:Title>Prohlížecí služba WMTS - Ortofoto ČR</ows:Title>
    <ows:Abstract>Prohlížecí služba WMTS-ORTOFOTO-P je poskytována ...</ows:Abstract>
    <ows:Keywords>
    <ows:Keyword>WMTS</ows:Keyword>
    <ows:Keyword>OTDF</ows:Keyword>
    </ows:Keywords>
    <ows:ServiceType>OGC WMTS</ows:ServiceType>
    <ows:ServiceTypeVersion>1.0.0</ows:ServiceTypeVersion>
    <ows:Fees>no conditions apply</ows:Fees>
    <ows:AccessConstraints>http://geoportal.cuzk.cz/Dokumenty/Podminky_sluzby_CUZK.pdf</ows:AccessConstraints>
</ows:ServiceIdentification>
...

Vidíme, že služba se chová podobně jako OGC WMS. Je dána svým identifikátorem (Name), nadpisem, abstraktem, klíčovými slovy, dostupnými verzemi, informacemi o poplatcích a licencí.

ServiceProvider

...
<ows:ServiceProvider>
    <ows:ProviderName>Zeměměřický úřad</ows:ProviderName>
    <ows:ProviderSite xlink:href="http://geoportal.cuzk.cz"/>
    <ows:ServiceContact>
        <ows:IndividualName>Srovnal Pavel, Mgr.</ows:IndividualName>
        <ows:PositionName/>
        <ows:ContactInfo>
            <ows:Phone>
                <ows:Voice>+420 000 000 000</ows:Voice>
                <ows:Facsimile/>
            </ows:Phone>
            <ows:Address>
                <ows:DeliveryPoint>Pod sídlištěm 9</ows:DeliveryPoint>
                <ows:City>Praha</ows:City>
                <ows:AdministrativeArea/>
                <ows:PostalCode>182 11</ows:PostalCode>
                <ows:Country>Česká republika</ows:Country>
                <ows:ElectronicMailAddress>pavel.srovnal [zavináč] cuzk [tečka] cz</ows:ElectronicMailAddress>
            </ows:Address>
        </ows:ContactInfo>
    </ows:ServiceContact>
</ows:ServiceProvider>
...

Část ServiceProvider poskytuje adresu a další kontaktní informace na poskytovatele.

OperationsMetadata

<ows:OperationsMetadata>
    <ows:Operation name="GetCapabilities">
        <ows:DCP>
            <ows:HTTP>
                <ows:Get xlink:href="http://geoportal-orto.cuzk.cz/WMTS_ORTOFOTO/service.svc/get?"/>
            </ows:HTTP>
        </ows:DCP>
        <ows:Parameter name="AcceptFormats">
            <ows:AllowedValues>
                <ows:Value>application/xml</ows:Value>
                <ows:Value>text/xml</ows:Value>
            </ows:AllowedValues>
        </ows:Parameter>
    </ows:Operation>
    <ows:Operation name="GetTile">
        <ows:DCP>
            <ows:HTTP>
                <ows:Get xlink:href="http://geoportal-orto.cuzk.cz/WMTS_ORTOFOTO/service.svc/get?"/>
            </ows:HTTP>
        </ows:DCP>
    </ows:Operation>
</ows:OperationsMetadata>

OperationsMetadata popisuje adresy URL pro jednotlivé operace (requesty). Vidět můžeme detailní informace pro dotazy typu GetCapabilities a GetTile.

Contents

Vlastní obsah služby popíšeme po jednotlivých částech. Nejprve začínáme seznamem dostupných vrstev, jejich názvem, titulkem, abstraktem a hraničními souřadnicemi.

<Contents>
    <Layer>
        <ows:Title>Ortofoto ČR</ows:Title>
        <ows:Abstract>Ortofoto ČR</ows:Abstract>
        <ows:Keywords/>
        <ows:Identifier>orto</ows:Identifier>
        <ows:WGS84BoundingBox>
            <ows:LowerCorner>12.066950249369 48.535342162056</ows:LowerCorner>
            <ows:UpperCorner>18.886701204096 51.080141266427</ows:UpperCorner>
        </ows:WGS84BoundingBox>
        <Style isDefault="true">
            <ows:Identifier>default</ows:Identifier>
        </Style>
        <Format>image/png</Format>
        <Format>image/jpeg</Format>

Každá vrstva odkazuje pomocí „Linků“ na tzv. MatrixSet připraveného schématu dlaždic. Pro každé měřítko a souřadnicový systém specifikuje rozmezí sloupečků a řádků v matici dlaždic:

    <TileMatrixSetLink>
        <TileMatrixSet>jtsk:epsg:5514</TileMatrixSet>
        <TileMatrixSetLimits>
            ...
            <TileMatrixLimits>
                <TileMatrix>5</TileMatrix>
                <MinTileRow>0</MinTileRow>
                <MaxTileRow>20</MaxTileRow>
                <MinTileCol>0</MinTileCol>
                <MaxTileCol>31</MaxTileCol>
            </TileMatrixLimits>
            <TileMatrixLimits>
                <TileMatrix>6</TileMatrix>
                <MinTileRow>0</MinTileRow>
                <MaxTileRow>40</MaxTileRow>
                <MinTileCol>0</MinTileCol>
                <MaxTileCol>62</MaxTileCol>
            </TileMatrixLimits>
            ...
        </TileMatrixSetLimits>
    </TileMatrixSetLink>
</Layer>

Po seznamu vrstev následuje seznam tzv. MatrixSetů - připravených schémat dlaždicové sady. V našem příkladu si to ukážeme na schématu pro souřadnicový systém S-JTSK:

<TileMatrixSet>
    <ows:Identifier>jtsk:epsg:5514</ows:Identifier>
    <ows:BoundingBox>
        <ows:LowerCorner>-925000.000000000000 -1444353.535999999800</ows:LowerCorner>
        <ows:UpperCorner>-400646.464000000040 -920000.000000000000</ows:UpperCorner>
    </ows:BoundingBox>
    <ows:SupportedCRS>EPSG:5514</ows:SupportedCRS>

Po počátečních metadatech následuje definice levého-horního rohu, velikost dlaždice a počet sloupců/řádků matice dlaždic:

        <TileMatrix>
            <ows:Identifier>0</ows:Identifier>
            <ScaleDenominator>7315200</ScaleDenominator>
            <TopLeftCorner>-925000.000000000000 -920000.000000000000</TopLeftCorner>
            <TileWidth>256</TileWidth>
            <TileHeight>256</TileHeight>
            <MatrixWidth>1</MatrixWidth>
            <MatrixHeight>1</MatrixHeight>
        </TileMatrix>
        ...
        <TileMatrix>
            <ows:Identifier>14</ows:Identifier>
            <ScaleDenominator>446.484375</ScaleDenominator>
            <TopLeftCorner>-925000.000000000000 -920000.000000000000</TopLeftCorner>
            <TileWidth>256</TileWidth>
            <TileHeight>256</TileHeight>
            <MatrixWidth>16384</MatrixWidth>
            <MatrixHeight>16384</MatrixHeight>
        </TileMatrix>
    </TileMatrixSet>
</Contents>

Na základě tohoto dokumentu, lze tedy zkonstruovat dotaz typu GetTile, který vrátí požadovanou dlaždici v daném měřítku a umístění:

http://geoportal.cuzk.cz/WMTS_ORTOFOTO/WMTService.aspx?service=wmts&request=gettile&version=1.0.0&layer=orto&format=image/jpeg&TileMatrixSet=jtsk:epsg:5514&TileMatrix=14&TileRow=4001&TileCol=8191&style=default

../../_images/orto-epsg:5514-13-4001-8191.jpg

Obr. 39 Dlaždice ze služby ČUZK Ortofoto WMTS.

Úkol

WMTS do QGIS

Přidejte vrstvu leteckého snímku z výše zmíněné WMTS služby do QGIS. V dialogu Vrstva ‣ Přidat vrstvu ‣ WMS/WMTS přidejte neprve novou Službu a následně načtěte její data.