Avoimen lähdekoodin sovellukset

1. Avoimen lähdekoodin sovellukset paikkatietoinfrastruktuurissaMaanmittauspäivät 201118.3.2011Jani KylmäahoMaanmittauslaitos Paikkatietoinfratiimi

2. Esityslistaa • Mikä paikkatietoinfrastruktuuri? • Paikkatietoinfran kerrokset • Rajapinnat paikkatietoinfrassa • Rajapintastandardit • Avoin lähdekoodi • Lisensointi • Avoimen lähdekoodin paikkatietosovellukset • Case Paikkatietoikkuna

3. Mikä paikkatietoinfrastruktuuri? • Trad. ”Paikkatietojen yhteiskäyttö” • Verkkokeskeinen toimintamalli • Standardit rajapinnat tietojen käyttämiseen, tarjoamiseen ja päivittämiseen • INSPIRE-direktiivi ja Suomen laki sekä asetus paikkatietoinfrastruktuurista määrittävät, että asetuksessa luetelluista aineistoista on tallennettava metatiedot kansalliseen hakupalveluun. Lisäksi on tuotettava standardin mukaiset rajapintapalvelut, joiden kautta aineistoja voi katsella ja ladata • Tiedon harmonisointi • Tietotuotteiden kuvaaminen • Yhtenäiset eurooppalaiset tietomallit INSPIRE-direktiivin nojalla

4. Neljä paikkatietoinfrastruktuuria? (Rainio 2010) Kaupallinen … Yhteisöllinen … Paikallinen … Kansallinen …

5. Paikkatietoinfrastruktuurin kerrokset • Rakentuu kerroksittain • Paikkatiedon kerääminen – tuotanto, laadunvalvonta • Palvelujen tuottaminen – rajapinnat • Hyödyntäminen – käyttöliittymät • Tiedon jalostaminen – visualisointi, analyysit • Tiedon päivittäminen • Lisätietoja • Pikaopas, tietotuotemäärittelyt, velvoitteet, määräajat.. http://www.paikkatietoikkuna.fi/web/fi/inspire

6. Rajapinnat Paikkatietoinfrastruktuurissa Hyödyntäminen Sovellukset ja paikkatietoportaalit Palveluväylä Luettelo- palvelu Oikeuksien hallinnan kerros Palvelu- kerros Haku- palvelu Kohde- ym. luettelot Paikkatieto- aineistojen metatiedot Paikkatieto- aineistot Palvelujen metatiedot Katselu- palvelu Lataus- palvelu Muunnos- palvelu Tietoaineistot Käynnistys- palvelu Tiedon keruu ja ylläpito

7. Rajapinnat Paikkatietoinfrastruktuurissa Hyödyntäminen Sovellukset ja paikkatietoportaalit Palveluväylä SAML Luettelo- palvelu Oikeuksien hallinnan kerros WMTS Palvelu- kerros Haku- palvelu CSW WMS WFS WPS Kohde- ym. luettelot Paikkatieto- aineistojen metatiedot Paikkatieto- aineistot Palvelujen metatiedot Katselu- palvelu Prosessointipalvelut Lataus- palvelu Muunnos- palvelu Tietoaineistot Käynnistys- palvelu Tiedon keruu ja ylläpito

8. Standardien rajapintojen hyötyjä • Sovellusten yhteentoimivuus • Sovellukset puhuvat keskenään samaa kieltä standardien avulla • Verkkokeskeinen toimintamalli • Ei DVD- ja siirtotiedostorumbaa • Ajantasaisuus • Käytettäessä aineistoja alkuperäisestä lähteestä, ne ovat aina mahdollisimman ajantasaisia • Kustannussäästöt • Toiminta tehostuu alkuinvestointien jälkeen • Ongelma: osa standardeista liian löysiä • Osa standardeista löysiä: toteutukset voivat toimia eri tavoilla • Rajapinnoista useita versioita ja rajapintojen välityksellä kulkevan tiedon koodauksessa useita muotoja

9. Standardointiorganisaatiot • Maanmittauslaitos osallistuu ISO:n ja OGC:n toimintaan

10. Rajapintastandardit • CSW Catalogue Service • Hakupalvelurajapinta, jonka kautta löytyvät aineistojen ja palvelujen metatiedot, esim. kattavuus, saatavuus ja ajantasaisuus • SAML Security Assertion Markup Language • Standardi pääsynhallinta- ja käyttövaltuustietojen välittämiseen: Suomessa luottamusverkostot VIRTU ja HAKA http://www.opengeospatial.org/standards/specifications/catalog http://www.oasis-open.org/specs/#samlv2.0

11. Rajapintastandardit • WMS Web Map Service • Karttakuvapalvelu mahdollistaa paikkatietojen esittämisen asiakassovelluksessa läpinäkyvästi päällekkäin sekä muut perustoiminnot • WMTS Web Map Tiling Service • WMTS-katselupalvelu tarjoaa valmiiksi tuotettuja rasterimuotoisia kuvia mahdollistaen samat toiminnot kuin WMS-palvelu http://www.opengeospatial.org/standards/wms http://www.opengeospatial.org/standards/wmts

12. Rajapintastandardit • WFS Web Feature Service • Latauspalvelu mahdollistaa vektorimuotoisten tietotuotteiden lataamisen reaaliaikaisesti käyttäen standardeja kyselyjä • WCS Web Coverage Service • Hila- tai jatkumomuotoisen tietopalvelu avulla asiakassovelluksella voi tarkastella ja ladata hilamuotoisia tietokokonaisuuksia (esim. säähavaintotiedot) http://www.opengeospatial.org/standards/wfs http://www.opengeospatial.org/standards/wcs

13. Avoimen lähdekoodin määritelmä (OSI) • Ohjelman täytyy olla vapaasti levitettävissä ja välitettävissä. • Lähdekoodin täytyy tulla ohjelman mukana tai olla vapaasti saatavissa. • Myös johdettujen teosten luominen ja levitys pitää sallia. • Lisenssi voi rajoittaa muokatun lähdekoodin levittämistä vain siinä tapauksessa, että lisenssi sallii erillisten korjaustiedostojen ja niiden lähdekoodin levittämisen. Voidaan myös vaatia, ettei johdettua teosta levitetä samalla nimellä tai versionumerolla kuin lähtöteosta. • Yksilöitä tai ihmisryhmiä ei saa asettaa eriarvoiseen asemaan. • Käyttötarkoituksia ei saa rajoittaa. • Kaikilla ohjelman käsiinsä saaneilla on samat oikeudet. • Lisenssi ei saa olla riippuvainen laajemmasta ohjelmistokokonaisuudesta, jonka osana ohjelmaa levitetään, vaan ohjelmaan liittyvät oikeudet säilyvät, vaikka se irrotettaisiin kokonaisuudesta. • Lisenssi ei voi asettaa ehtoja muille ohjelmille. Ohjelmaa saa levittää myös yhdessä sellaisten ohjelmien kanssa, joiden lähdekoodi ei ole avointa. • Lisenssin sisällön pitää olla riippumaton teknisestä toteutuksesta. Oikeuksiin ei saa liittää varaumia jakelutavan tai käyttöliittymän varjolla. http://www.opensource.org/docs/osd

14. Avoin lähdekoodi • ”Avoin lähdekoodi” tai ”Vapaa ohjelmisto” VS. • ”Suljettu lähdekoodi” tai ”Omisteinen ohjelmisto” • Vapaa ohjelmisto ei ole sama kuin Ilmainen ohjelmisto! • Kehittäminen usein (aluksi) vapaaehtoista tai sponsoroitua työtä • Taustalla yrityksen julkistama lähdekoodi (esim. Openlayers) tai alusta lähtien itse tai yhteisössä kehitetty ohjelmisto

15. Avoimen lähdekoodin sovellusten hyötyjä • Olemassa olevan hyödyntäminen • Ei tehdä alusta saakka itse uudestaan, vaan: • Parannetaan olemassa olevia toteutuksia yhteistyössä • Tehdään lisäominaisuuksia • Tuodaan parannukset ja uudet lisäominaisuudet koko yhteisön käyttöön! • Panostus osaamiseen lisenssimaksujen sijaan • Organisaation osaaminen kasvaa • Ei riippuvuutta yhdestä toimittajasta/sovelluksesta • Maksutonta kokeilla eri ratkaisuja etukäteen • Verkostot ohjelmoinnin ja käytön tukena • Yhteisön kokemuksista ja esimerkeistä saa mallia • Dokumentoinnissa WIKI-tyyppisiä ratkaisuja • Postituslistat yms. foorumit tukitoimintona • Vahva tuki standardeille • Usein liittymät valmiina myös kaupallisiin sovelluksiin

16. Avoimen lähdekoodin sovellusten haasteita • Sovellusten kypsyystasot osin matalia • Tilanne kuitenkin parantuu jatkuvasti • INSPIRE-direktiivin myötä voimakasta kehitystä • Sovellusten valinta • Tarvitaan teknistä osaamista, että on mahdollista arvioida sovelluksen sopivuutta käyttötarkoitukseen • Kehittämisen organisointi • Monilla voi olla samankaltaisia tarpeita – kumppanien etsiminen • Esim. Maanmittauslaitos tekee yhteistyötä GeoNetwork-ohjelman kehittämisessä muiden pohjoismaisten laitosten kanssa • Edellytyksenä saman sovelluksen käyttö ja samankaltaiset tavoitteet • Yhteistyökumppanien voi olla joskus haastavaa sopia yhteisistä tavoitteista, prioriteeteista ja arkkitehtuurista • Osaamisen kasvattaminen alussa • Tuen löytäminen • Käytännöt hankinnoissa, työn organisoinnissa ja kehittämisessä

17. Avoimen (geo)lähdekoodin organisaatioita • OSGeo • Voittoa tavoittelematon organisaatio, joka tukee useita avoimen lähdekoodin geoprojekteja ja pyrkii edistämään niiden käyttöä • Ylläpitää projektien infraa, mm. www-sivustoja, wikejä • Incubation-prosessi, joka varmistaa, että projekti ja kehittäjäyhteisö ovat saavuttaneet tietyn tason • Myös OSGeo Suomi –ryhmä on perustettu • OpenGeo • Voittoa tavoittelematon organisaatio, joka työllistää monien avoimen lähdekoodin paikkatietosovellusten osaajia • Myy tuettuja sovelluspaketteja, konsultointipalvelua ja kehitystyötä

18. Avoimen lähdekoodin lisenssityypit vapaa sitova • BSD-tyyliset • MIT • Creative Commons • Monta eri tyyppiä • LGPL • GPL

19. Muistutus • Kaikki mikä on ilmaista, ei ole välttämättä vapaata tai edes avointa!!! • Tarkista lisenssiehdot ennen käyttöä!!! • Esim. Paikkatietoikkunan jaettavan lähdekoodin ExtJS-kirjastosta on maksettu lisenssimaksu, joka mahdollistaisi haluttaessa kirjaston sisällyttämisen suljettuna lähdekoodina jaettavaan sovellukseen

20. Avoimen lähdekoodin paikkatietosovellukset • Tarjontaa jokaiseen paikkatietoinfrastruktuurin kerrokseen • Pisimmälle kehittyneet ohjelmistot rajapintapalvelu- ja web-asiakassovelluksissa • Rajapintapalveluissa OS-sovelluksilla paljon referenssitoteutuksia OGC:n standardeista • Tässä suhteessa OS-sovellukset edellä kaupallisia, jotka havahtuneet kehityksen suuntaan osin vasta viime aikoina

21. Avoimen lähdekoodin paikkatietosovellukset • Paljon tarjontaa desktop-katselusovelluksissa • Myös vaativassa analyysikäytössä on pitkälle kehitettyjä sovelluksia (esim. GRASS) • Paikkatiedon tuotanto- ja visualisointisovellukset vielä kohtuullisen vahvasti omisteisten ohjelmistojen maailmassa, mutta sielläkin saralla kehitystä tapahtuu koko ajan • Esim. Mapnik -kartantuotanto-ohjelma • Monet ”geo”-sovellukset laajentavat avoimen lähdekoodin perussovelluksia • Esim. ExtJS <- GeoExt, PostgreSQL <- PostGIS

22. Esimerkkejä tietokannoista • PostgreSQL • Paikkatietojen käsittelyominaisuudet PostGIS-laajennoksella • Erittäin suorituskykyinen ja vakaa • Takana 15 vuoden kehityspolku • Mahdollista käyttää useiden kaupallisten sovellusten kanssa (mm. ESRI) • MySQL • Laajalti käytetty tietokantasovellus • Tukee paikkatietojen tallennusta versiosta 4.1 lähtien http://www.postgresql.org/ http://postgis.refractions.net/ http://www.mysql.com/

23. Esimerkkejä sovelluskirjastoista kehittäjille • GeoTools • Java-pohjainen laaja ohjelmakirjasto • Esim. GeoServer hyödyntää tätä • Gdal • Rasteriaineistojen käsittelykirjasto • Proj4 • Koordinaatisto- ja projektiomuunnokset • GeoExt • Käyttöliittymäkirjasto, ExtJS:n laajennos • 52°North WPS-palvelin • WPS-standardin mukaista rajapintaa noudattava geoprosessointipalvelin

24. Esimerkkejä palvelinsovelluksista • GeoNetwork • Toteuttaa hakupalvelurajapinnan, sisältää käyttöliittymän • GeoServer • Helppokäyttöinen • Tulossa INSPIRE-tuki • MapServer • Nopea WMS-palveluissa • deegree • Kattavat ominaisuudet, myös INSPIRE • Käyttöliittymä hankalahko • GeoWebCache ja TileCache • Suorituskykyisiä karttatiilipalvelinsovelluksia • Toteuttavat WMS- tai WMS-C standardeja • Sopivan ohjelman valinta – käyttötarkoitus vs. ominaisuudet

25. Esimerkkejä desktop-sovelluksista http://udig.refractions.net/ • uDig • Eclipse/Java-pohjainen monipuolinen sovellus • Arbonaut käyttää metsäsovelluksissaan • OpenJump • Java-pohjainen monipuolinen sovellus • MMMTike käyttää ja on osallistunut kehitykseen • Gaia • Hyvä formaatti- ja standardituki • Käytetty MML:ssa rajapintapalvelujen testaamiseen • Kaikki ohjelmat laajennettavissa lisäominaisuuksilla • Tarjoavat myös eriasteisia tiedon muokkausmahdollisuuksia http://www.openjump.org/ http://www.thecarbonproject.com/gaia.php

26. Web-käyttöliittymä http://www.openlayers.org • OpenLayers • De Facto –standardi web-käyttöliittymä paikkatietopalveluille • Esimerkiksi Tanskan maanmittauslaitos (KMS) rahoittanut kehitystä • Paikkatietoikkunassa ExtJS:llä ja GeoExtillä tuunattu versio

27. Avoimen lähdekoodin sovellukset Paikkatietoinfrastruktuurissa Hyödyntäminen Liferay Gaia QGis OpenJump OpenLayers Sovellukset ja paikkatietoportaalit Drupal uDig gvSIG ExtJS/GeoExt Palveluväylä Apache Tomcat Shibboleth EasySDI Luettelo- palvelu Oikeuksien hallinnan kerros GeoWebCache TileCache Palvelu- kerros Haku- palvelu GeoNetwork deegree 52North Kohde- ym. luettelot Paikkatieto- aineistojen metatiedot Paikkatieto- aineistot Palvelujen metatiedot deegree GeoTools GeoServer Katselu- palvelu Gdal Mapserver PostGIS OGR Lataus- palvelu PostgreSQL Proj4 MySQL Muunnos- palvelu Tietoaineistot Linux Käynnistys- palvelu Tiedon keruu ja ylläpito

28. Case Paikkatietoikkuna • Kansallinen paikkatietoportaali, Paikkatietoikkuna, on näyteikkuna kansalliseen paikkatietoinfrastruktuuriin sekä sen toiminnallisuuteen • Toimii myös INSPIRE-tukipalvelun sivustona • Portaalin tuotantoversio on ollut käytössä viime kesäkuusta lähtien • Sekä pilotti- että tuotantoversiot perustuvat kokonaan avoimen lähdekoodin hyödyntämiselle • Avoimen lähdekoodin sovelluksilla on mahdollista ja kustannustehokastakin rakentaa suorituskykyisiä asiakasohjelmia standardeille paikkatietoinfran rajapinnoille

29. Avoimen lähdekoodin sovellukset Paikkatietoikkunassa Hyödyntäminen Liferay OpenLayers Sovellukset ja paikkatietoportaalit ExtJS/GeoExt Palveluväylä Apache Tomcat Shibboleth Luettelo- palvelu Oikeuksien hallinnan kerros GeoWebCache Palvelu- kerros Haku- palvelu GeoNetwork deegree 52North Kohde- ym. luettelot Paikkatieto- aineistojen metatiedot Paikkatieto- aineistot Palvelujen metatiedot GeoTools GeoServer Katselu- palvelu PostGIS Lataus- palvelu PostgreSQL Muunnos- palvelu Tietoaineistot Linux Käynnistys- palvelu Tiedon keruu ja ylläpito

30. Case Paikkatietoikkuna • Kehittämisessä käytettiin ketteriä menetelmiä (SCRUM), osaamiseen perustuvan kilpailutuksen perusteella valitut neljä kehittäjää eri yrityksistä muodostivat kehittäjätiimin, joka istuu MML:n tiloissa • Antaa mahdollisuuden tiedontuottajaorganisaatioille esitellä omia aineistojaan ja rajapintapalveluitaan hakupalvelun ja katselupalvelun kautta • Myös lataustoiminto • Käytettävät komponentit ja järjestelmäarkkitehtuuri suunniteltiin tekemällä Proof of Concept (POC) -kokeiluja • Periaate: portaalin kautta tarjotaan vain maksuttomia aineistoja

31. Case Paikkatietoikkuna • Karttaikkunakomponentin avoin lähdekoodi on tarjolla ladattavaksi käyttöesimerkkien kera • Tiedontuottajille, jotka tarjoavat omat karttakuvarajapintapalvelunsa paikkatietoinfran käyttöön, on tarjolla Karttajulkaisu-toiminto, jolla on mahdollista luoda karttaikkuna organisaation omille www-sivuille parissakymmenessä minuutissa • Myös ulkopuolista tunnustusta: Paikkatietoikkuna voitti laatuinnovaatiokilpailun 2010 julkishallinnon sarjan • Kehittämisverkoston perustaminen alkamassa – modulaaristen lisätoimintojen kehittäminen karttaikkunakomponentin oheen eri käyttötarpeisiin

32. Paikkatietoikkuna

33. Karttaikkuna ja kohdetiedot

34. Osoitehaku

35. Kohdetiedot ja selitteet

36. Selitteet

37. Tietotuotteet (WFS-rajapinnoilta)

38. Karttajulkaisu – vaihe 1

39. Karttajulkaisu – vaihe 2

40. Karttajulkaisu – vaihe 3

41. Karttajulkaisu – vaihe 4

42. Karttajulkaisun hyödyntäminen Tutki suojeltuja rakennuksia kartan avulla. Anna osoite tai paikannimi kohdistaaksesi kartan haluamallesi alueelle. Taustaksi voit vaihtaa ilmakuvan.

43. Paikkatietoinfrastruktuurin hyödyntäminen Verkkokeskeiset sovellukset Euroopan Yhteisöjen sovellukset Päätöksen- teon tuki,… Tietopalvelu, Sähköinen asiointi, Osallistu-minen,… Opetus- ja tutkimus- käyttö Kansalliset ja paikalliset viranomais- sovellukset eri maissa Yritysten sovellukset ja tiedon jatkojalostus Sovellukset ja paikkatietoportaalit Palveluväylä Luettelo- palvelu Oikeuksien hallinnan kerros Palvelu- kerros Haku- palvelu Kohde- ym. luettelot Paikkatieto- aineistojen metatiedot Paikkatieto- aineistot Palvelujen metatiedot Katselu- palvelu Paikkatiedon tuotannon tuki, aineistojen yhteiskäyttö Lataus- palvelu Muunnos- palvelu Tietoaineistot Käynnistys- palvelu

44. Kiitos mielenkiinnosta! http://www.paikkatietoikkuna.fi Kysymyksiä / Palautetta: jani.kylmaaho@nls.fi