155FGIS Free software GIS
...If I like a program I must share it with other people who like it
--- Richard Stallman
Anotace
Free a open source software v geoinformačních technologiích. Důraz je kladen na rámcovou orientaci v problematice, během výuky je poskytnut ucelený přehled dostupných nástrojů, jejich využití a nasazení v praktických aplikacích.
Na cvičeních se studenti seznámí s desktopovými nástroji jako je GRASS GIS, QGIS, knihovnami GDAL, Fiona, Rasterio či OWSLib, serverovými řešeními jako je GeoServer či PyWPS a dalšími podobnými nástroji. Část výuky je zaměřena na aktivní tvorbu skriptů s využitím programovacího jazyka Python a knihoven pro práci s geografickým daty. Kromě toho se studenti rámcově seznámí s publikování geografických dat a implementací GIS analýz v prostředí Internetu, mapovým serverem GeoServer a knihovnami OpenLayers a Leaflet. Dále je zmíněna i problematika volně dostupných geografických dat, open geodata, aktivní sběr dat pro komunitní projekt OpenStreetMap.
Výuka je realizována na open source platformě GIS.lab.
Semestrální projekt
- Požadavky
- Prezentace ve formátu PDF náhrána v Git repositáři
- Souhrná zpráva (rozsah cca 5 stránek A4) ve formátu PDF anebo alternativní forma (např. dokumentace ke QGIS pluginu ve formě HTML stránek)
- Oba dokumenty musí být uvolněny pod otevřenou licencí, např. GNU Free Documentation License nebo Creative Commons a budou dostupné ze stránek GeoWikiCZ
- Zdrojové kódy projekty jsou spravovány v prostředí GitHub
- Hodnocení
- Projekt bude prezentován 21.06. od 13:30hod (15min + diskuze)
- Výsledná známka bude udělena na základě prezentace (mluvený projev), souhrné zprávy (písemný projev) a záznamů v Git repositáři
- Témata prací
Harmonogram
Vyučující: Ing. Martin Landa, Ph.D., Ing. Alžběta Gardoňová, Ing. Ondřej Pešek
- čtvrtek 14:00 - 15:40 B870
- čtvrtek 16:00 - 17:40 B870
- (23.2.) Úvod do problematiky, Free Software a Open Source v geoinformatice, OSGeo Foundation, Open Geospatial Consortium (PDF)
- (02.3.) Otevřená data, komunitní mapování, projekt OpenStreetMap (QGIS: OpenLayers, QuickOSM - Map Features) (PDF)
- (09.3.) Úvod do QGIS
- (16.3.) QGIS - pokročilejší témata (modeler, processing)
- (23.3.) Úvod do programovacího jazyka Python, QGIS - tvorba zásuvných modulů
- (30.3.) Knihovny Fiona, Shapely a RasterIO (155ISDP)
(06.4.) Děkanské volno- (13.4.) OWSLib, GDAL (konzolové nástroje, Python API - vektorovová data & rastrová data) (PDF)
- (20.4.) Úvod do systému GRASS GIS (PDF)
- (27.4.) Propojení systému GRASS a QGIS, Skriptování v GRASS GIS, PyGRASS (příklad: Rastrová analýza nákladů - costpath.py); (anglicky: Python intro, NDVI example script) (PDF)
- (04.5.) Časoprostorová data v GRASS GIS: Presentation, Intro, MODIS, Sentinel
- (11.5.) GeoServer, Web Processing Service, PyWPS (další příklady: MODIS, viewshed),
- (18.5.) Úvod do tvorby webových mapových aplikací, publikování QGIS projektů Gisquick, javascriptové knihovny Leaflet (příklad), OpenLayers (příklad)
Materiály
- OpenStreetMap
- Návody na portálu Free Software GIS
- Materiály školení GISMentors
- Pracovní prostředí
Většina zmíněných softwarových projektů je multiplatformních, nainstalujete je v rámci Vaší distribuce GNU/Linux či stáhnete instalační soubory přímo ze stránek projektů (většinou pro GNU/Linux, Mac OSX a MS Windows). Pro uživatele MS Windows lze doporučit OSGeo4W jako meta-instalátor pro vybrané projekty OSGeo (GRASS GIS, QGIS, MapServer a další) - podrobný návod. Můžete také vyzkoušet OSGeoLive.
JupyterHub: http://gislab.fsv.cvut.cz:8000
- Testovací data
- WMS
- QGIS Server: http://gislab.fsv.cvut.cz/qgisserver?MAP=/mnt/publish/<user>/<dir>/<project>.qgz&service=WMS&request=GetCapabilities
- GeoServer: http://gislab.fsv.cvut.cz:8080/geoserver
- Barrel/geoserver_data_dir
- WPS
- GRASS GIS: /usr/lib/bin/grass
- PyWPS demo: https://github.com/geopython/pywps-flask
Příklady dotazů:
- GetCapabilities
- viewshed-4 (viewshed.py, data)
- obce_psc
Ukázka jednoduché webové aplikace: https://geo.fsv.cvut.cz/vyuka/155fgis/priklady/viewshed.zip
- http://geo102.fsv.cvut.cz:8080/fgis/services/wps?service=wps&version=1.0.0&request=getcapabilities
- http://geo102.fsv.cvut.cz:8080/fgis/services/wps?service=wps&version=1.0.0&request=describeprocess&identifier=viewshed
- http://geo102.fsv.cvut.cz:8080/fgis/services/wps?service=wps&version=1.0.0&request=execute&identifier=viewshed&datainputs=obs_x=1551394;obs_y=6543313
Poznámka k Google Chrome:
"C:\Program Files (x86)\Google\Chrome\Application\chrome.exe" --disable-web-security --disable-gpu --user-data-dir=%APPDATA%/Local/Temp/chromeTemp
- Konzultace
- Ing. Martin Landa, Ph.D. <martin.landa fsv.cvut.cz> (B802, konzultační hodiny)
Odkazy
Iniciativa
- Free Geography Tools, http://freegeographytools.com
- FreeGIS, http://www.freegis.org
- Open Geospatial Consortium, http://www.opengeospatial.org
- OpenGIS Standards and Specifications, http://www.opengeospatial.org/standards
- OSGeo, http://www.osgeo.org
- OSGeo Wiki, http://wiki.osgeo.org
- OpenGeo, http://opengeo.org
Software
Knihovny
- GDAL/OGR, http://gdal.org
- GeoPy, http://exogen.case.edu/projects/geopy
- GeoTools, http://geotools.codehaus.org
- PROJ4, http://proj.maptools.org
- libLAS, http://liblas.org
- libspatialindex, http://libspatialindex.github.com
Desktop
- GMT, http://gmt.soest.hawaii.edu
- GeoNetwork, http://geonetwork-opensource.org
- GRASS GIS, http://grass.osgeo.org
- GRASS-Wiki, http://grass.osgeo.org/wiki
- GRASSwikiCZ, http://grass.fsv.cvut.cz
- MapAnalyst, http://mapanalyst.cartography.ch
- R Project for Statistical Computing, http://www.r-project.org
- Spatial data in R, http://r-spatial.sourceforge.net
- QGIS, http://qgis.org
- UDig, http://udig.refractions.net
- GPSBabel, http://www.gpsbabel.org
- JOSM, http://wiki.openstreetmap.org/index.php/JOSM
- GISVM, http://www.gisvm.com
- SAGA GIS, http://www.saga-gis.org
- gvSig, http://gvsigce.org/
Web
- OpenLayers, http://www.openlayers.org
- GeoExt, http://www.geoext.org/
- PyWPS, http://pywps.wald.intevation.org
- MapServer, http://mapserver.org
- GeoServer, http://www.geoserver.org
- Geomajas, http://www.geomajas.org
- Fusion, http://trac.osgeo.org/fusion/
- MapFish, http://mapfish.org
- QGIS Server, http://hub.qgis.org/projects/quantum-gis/wiki/QGIS_Server_Tutorial
- MapOSMatic, http://maposmatic.org
- ZOO-project, http://www.zoo-project.org
- GeoMoose, http://geomoose.org
- Leaflet, http://leafletjs.com
Geodatabáze
- PostGIS, http://postgis.net
- SpatiaLite, https://www.gaia-gis.it/fossil/libspatialite/index
- MySQL Spatial, http://dev.mysql.com/doc/refman/5.6/en/spatial-extensions.html
- CouchDB, http://couchdb.apache.org
- MongoDB, http://www.mongodb.org
- rasdaman, http://rasdaman.eecs.jacobs-university.de/trac/rasdaman
Obrazová data
- Opticks, http://opticks.org
- Orfeo Toolbox, http://www.orfeo-toolbox.org/otb
- OSSIM, http://www.ossim.org
Geodata
- Global Datasets, https://grasswiki.osgeo.org/wiki/Global_datasets
- 10 Free GIS Data Sources: Best Global Raster and Vector Datasets , http://gisgeography.com/best-free-gis-data-sources-raster-vector/
- FreeGeodataCZ, http://freegis.fsv.cvut.cz/gwiki/FreeGeoDataCZ
- GeoNames, http://www.geonames.org
- OpenAerialMap, http://openaerialmap.org
- OpenGeodata - a blog about open maps, geographical data and openstreetmap, http://www.opengeodata.org
- OpenStreetMap, http://www.openstreetmap.org
- OpenTopoMap, http://opentopomap.org
- OSGeo Edu dataset, North Carolina, http://www.grassbook.org/data_menu3rd.php
- OSGeo Geodata Repository, http://wiki.osgeo.org/wiki/Geodata_Repository
Dokumentace
- Česky
- Prezentace pro školení GIS (Jáchym Čepický), http://les-ejk.cz/skoleni/grass/
- Anglicky
- GRASS Documentation Project, http://grass.osgeo.org/documentation/
- OSGEO Library, http://wiki.osgeo.org/wiki/Library
Různé
- Open Source Software Tools for Soil Scientists
- An Overview of Free & Open Source Desktop GIS (FOS-GIS)
- Geoprocessing with Python using Open Source GIS
- Online přednášky Heleny Mitášové, NC State University, U.S.A
- ELOGeo Repository
- Web mapping client comparison
- Open-Source Geospatial Software, Education and Research Presented at AGF September 2013
Doporučená literatura
<bibtex> @book{neteler2004open,
title={Open Source GIS: A Grass GIS Approach}, author={Neteler, M. and Mitasova, H.}, isbn={9781402080647}, lccn={04051566}, series={The International Series in Engineering and Computer Science Series}, url={http://books.google.cz/books?id=Qvp9iFg\_WPEC}, year={2004}, publisher={Kluwer Academic Pub}
} </bibtex> <bibtex> @book{sherman2008desktop,
title={Desktop GIS: Mapping the Planet With Open Source Tools}, author={Sherman, G.E.}, isbn={9781934356067}, lccn={2010280046}, series={Pragmatic Bookshelf Series}, url={http://books.google.cz/books?id=xZ7tHwAACAAJ}, year={2008}, publisher={Pragmatic Bookshelf}
} </bibtex> <bibtex> @book{hall2008open,
title={Open Source Approaches in Spatial Data Handling}, author={Hall, G.B. and Leahy, M.G.}, isbn={9783540748311}, lccn={2008932589}, series={Advances in geographic information science}, url={http://books.google.cz/books?id=JZNuu8XODQMC}, year={2008}, publisher={Springer London, Limited}
} </bibtex> <bibtex> @book{ramm2010openstreetmap,
title={OpenStreetMap: Using and Enhancing the Free Map of the World}, author={Ramm, F. and Topf, J. and Chilton, S.}, isbn={9781906860110}, url={http://books.google.cz/books?id=AnCNQQAACAAJ}, year={2010}, publisher={Uit Cambridge Limited}
} </bibtex> <bibtex> @book{de2007geospatial,
title={Geospatial Analysis: A Comprehensive Guide to Principles, Techniques and Software Tools}, author={De Smith, M.J. and Goodchild, M.F. and Longley, P.A.}, isbn={9781905886609}, url={http://books.google.cz/books?id=SULMdT8qPwEC}, year={2007}, publisher={Matador}
} </bibtex>