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Miguel A. Bernabé +Miguel A. Manso+ Daniela Ballari . Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM
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Temario
� 1. ¿Qué es un Web Coverage Service?
� 2. ¿Qué es una Cobertura?
� 3. Diferencia con otros servicios OGC: WMS y WFS
� 4. Operaciones� 4.1. GetCapabilities
� 4.2. DescribeCoverage
� 4.3. GetCovergare
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¿Qué es WCS?
� Es otro de los servicios OGC
� Objetivo: obtener e intercambiar información geoespacial en forma de coberturas.
¿Qué es una cobertura?
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Definición de dataSet
� Un dataset (conjunto de observaciones) es una función simple o multi-evaluada de una o más variables independientes.
D = [y1, y2, ... , yi] = [f1(x1, x2, ... , xj),
f2(x1, x2, ... , xj),
…,
fi(x1, x2, ... , xj)]
� Una observación puede tener más de un valor.
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¿Qué es una cobertura?
� Es un objeto o fenómeno (feature)� que asocia posiciones
� a valores de atributo
� dentro de un espacio y tiempo limitado (espacio-temporal)
Ejemplos
� una imagen ráster,
� Una imagen de satélite
� una matriz de elevación digital
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Definición cobertura
� Una cobertura es una función dependiente del espacio y tiempo cuyos valores pertenecen a un dominio o rango de valores (observaciones).D = [y1, y2, ... , yi] = [f1(x,y,z,t, x1,x2 ... , xj),
f2(x,y,z,t, x1,x2... , xj),
…,
fi(x,y,z,t, x1,x2 ... , xj)]
D = [y1, y2, ... , yi] = [ f1x,y,z,t(x1 ... , xj),
f2x,y,z,t(x1 ... , xj),
Función espacial ...
fix,y,z,t(x1 ... , xj)]
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Conceptos clave
� Función
� Función espacial
� Dominio
� Rangos
� Observaciones
++
++
+
****
*Dominio Rango
20
40
60 80100
120
140
1600
0
10
20
30
40
50
60
70
80
J F M A M J J A S O N D
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¿Qué es una cobertura?
� Imágenes de satélite
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¿Qué es una cobertura?
� Modelo digital de elevaciones
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Tipos de coberturas
� Coberturas Matriciales (2D, 3D, 4D)
� Red de triángulos irregulares (TIN)
� Coberturas multipunto
� Mapas temáticos (superficie de cobertura)
� Cobertura de polígonos
� Curva segmentada de un TIN
� ….
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Diferencia con otros servicios OGC: WMS
� Un WMS devuelve un mapa estático (imagen de los datos)
� representación
� WCS retorna datos con su semántica original
� datos
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Diferencia con otros servicios OGC: WFS
� Un WFS devuelve features geoespaciales discretos
� WCS devuelve una representación de fenómenos de distribución continua
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Cobertura frente a Feature
� Cobertura es una especialización de Feature
� Cobertura es una función
� Feature: Vista microscópica (adquisición)
� Cobertura: vista macroscópica (análisis)
� Una Cobertura puede interpolarse
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Servicio Web de coberturas
Un WCS proporciona un servicio Web sobre coberturas de datos:
� Consultas espaciales (especializadas en datos matriciales)� Consultas temporales (independientes de las espaciales)� Transformación o conversión de coordenadas (opcionalmente)� Selección de rangos de datos y subrangos� Posibilitar múltiples interpolaciones� Soportar y ofrecer múltiples formatos de salida
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Descripción de Cobertura.
� Descripción del dominio matricial
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Descripción del dominio
� Descripción de coberturas TIN
� Etc.
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Descripción de la dimensión (range)
� Descripción del conjunto de dimensiones (RangeSet) es similar para los 5 tipos de coberturas
� Cada cobertura tiene un rango con uno o más componentes:� por ejemplo: la temperatura, presión, humedad ( por cada
posición en una región)
� Cada componente del rango tiene una observable � Cada componente del rango puede ofrecer distintos
métodos de interpolación espacial
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� Cada observable tiene un nombre, una descripción y un sistema de referencia espacial (uom, lista de categorías,..)
� Pueden ser nominales, ordinales, intervalos, relación de observaciones
• Por ejemplo: tipo de bosque, densidad de población (máxima, media o baja), temperatura del océano, velocidad del viento
� Valores escalares frente a componentes de observables
Observables: Descripción de la dimensión
0
10
20
30
40
50
60
70
80
J F M A M J J A S O N D
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Ejes de los dimensiones
� La componente observable son semánticamente idénticas, excepto en que dependen de los valores de algunos parámetros de las medidas (por ejemplo: mes, frecuencia, edad, especies)� Por ejemplo: precipitación por mes, radianza por longitud de onda, etc.
� Generalmente útiles para definir
un RangeAxis y
RangeAxisExtent
0
10
20
30
40
50
60
70
80
J F M A M J J A S O N D
Range Axis (month)
Obs
erva
tion
(rai
nfal
l)
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Ejemplos de ejes en la dimensión (RangeAxis)
Un observable escalar, por ejemplo “temperatura” – no necesita RangeAxis
Para la respuesta espectral: “radianza“ está relacionada con el RangeAxis “número de banda” (en este caso un ordinal) y frecuentemente (relación)
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¿Cómo podemos obtener una cobertura?
� Necesitamos conocer el punto de ingreso de un servidor de coberturas� Ejemplo:
http://www.idee.es/wcs/IDEE-WCS-UTM31N/wcsServlet?
� Realizar las operaciones estandarizadas por OGC:� GetCapabilities, � DescribeCoverage� GetCoverage
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Qué puede hacer un WCS?
GetCapabilities:•Metadatos del servicio y de las coberturas que ofrece
DescribeCoverage:•Descripción detallada de una o varias coberturas.
GetCoverage•Obtener una cobertura o parte de ella.
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OPERACIONES
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WCS-GetCapabilities
� Con ella obtenemos � metadatos del servicio
� Y metadatos de las coberturas que contiene.
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WCS-GetCapabilities
WCS
Petición GetCapabilities
Respuesta Capacidades XML
� Documento en xmldescriptor del servicio y con una breve descripción de las coberturas
xml
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Miguel A. Bernabé +Miguel A. Manso+ Daniela Ballari . Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM
WCS-GetCapabilities
� Peticiones por métodos� Get
� Post
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WCS-GetCapabilities: parámetros (GET)
UPDATESEQUENCE
/WCS_Capabilities/Service
/WCS_Capabilities/Capability
/WCS_Capabilities/ContentMetadata
SECTION
WCSSERVICE
1.0.0VERSION
GetCapabilitiesREQUEST
Ejemplo
http://mapas.topografia.upm.es/cgi-bin/v46/WCS?REQUEST=GetCapabilities&VERSIOn=1.0.0&SERVICE=WCS
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WCS-GetCapabilities: parámetros (GET)
� Por método POST
<GetCapabilities version="1.0.0" service="WCS">
<section>/WCS_Capabilities/Capability</section>
</GetCapabilities>
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� Archivo xml
� ¿Qué nos informa el documento?
WCS-GetCapabilities: Respuesta
xml
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WCS-GetCapabities: Respuesta
WCS_GetCapabilities
Service Capability ContentMetadata
Metadatos del servicio•Descripción delservidor•Nombre del servidor•Palabras claves•Restricciones deAcceso
Contiene los puntos de acceso para cada petición, en método GET y POST
CoverageOfferingBrief
•Nombre de la cobertura•Descripción•Bounding Box de los datos disponibles en WGS84 y expresado en GML•Posición temporal•Palabras Claves
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WCS_GetCapabilitiesActividad 1:
Realizar la siguiente petición GetCapabilities y analizar el documento de capacidades.
Ejemplo
http://mapas.topografia.upm.es/cgi-bin/v46/WCS?REQUEST=GetCapabilities&VERSIOn=1.0.0&SERVICE=WCS
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Listado de Servidores WCS
� http://mapas.topografia.upm.es/cgi-bin/v46/WCS?
� http://hypnos.cbs.umn.edu/cgi-bin/mapserv?map=/data/wcs/demo.map
� http://www.ionicsoft.com:8080/wcs/coverage/ASTER?
� http://www.idee.es/wcs/IDEE-WCS-UTM31N/wcsServlet?
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WCS-GetCapabities: Capabilities_service
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WCS-GetCapabities: Capabilities_Capability
Miguel A. Bernabé +Miguel A. Manso+ Daniela Ballari . Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM
WCS-GetCapabities: Capabilities_ContentMetadata
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WCS_GetCapabilitiesActividad a Distancia 2:
Elegir un servidor de la lista de la diapositiva 19 y realizar una petición GetCapabilities
¿Qué coberturas ofrece el siguiente Servidor WCS? ¿En qué sistemas de referencia?
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� Conocemos las coberturas que contiene el servicio
� Ahora se desea conocer más detalles sobre una de ellas.
DescribeCoverage
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WCS-Describe Coverage
� Por GetCapabilities sólo conocemos
� su nombre: <name> srtm</name>
� Una descripción: <label>Modelo Digital del Terreno en malla regular a 90m de resolución</label>
� Su BoundigBox:<lonLatEnvelope srsName="WGS84(DD)"><gml:pos>-180 -90</gml:pos> <gml:pos>180 90</gml:pos> </lonLatEnvelope>
Miguel A. Bernabé +Miguel A. Manso+ Daniela Ballari . Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM
WCS-DescribeCoverage
WCS
Petición DescribeCoverage
Respuesta Documento XML
� Documento xml con la descripción completa de una o mas coberturas.
xml
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WCS-DescribeCoverage: parámetros (GET)
Name1,name2….
Por defecto trae todas las coberturas
COVERAGE
WCSSERVICE
1.0.0VERSION
DescribeCoverageREQUEST
Ejemplo
http://mapas.topografia.upm.es/cgi-bin/v46/WCS?Request=DescribeCoverage&SVersion=1.0.0&Service=WCS&coverage=srtm
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WCS-DescribeCoverage: POST
� Por método POST
<DescribeCoverage service="WCS" version="1.0.0">
<Coverage>Landsat_TM_Mosaic</Coverage>
<Coverage>Census_population_tables</Coverage>
</DescribeCoverage>
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WCS_DescribreCoverage: Respuesta
WCS_CoverageDescription
CoverageOffering Describe las capas pedidas. Amplia la información del archivo de capacidades, en cuanto al dominio y rango de la cobertura
domainSet
rangeSet
SupportedCRSs
supportedFormats
supportedInterpolations
Localización espacial y/o temporal.
Define propiedades (categorías, valores, medidas) asignadas a cada localización en el dominio.
Listado de CRSs en los cuales el servidor puede entender las peticiones y generar las respuestas GetCoverage.
GeoTiff, HDF-EOS, DTED, NITF, GML
Opcional. El servidor puede interpolar valores de coberturas cuando se requieren remuestreos,
reproyecciones u otras generalizaciones.
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WCS_DescribreCoverage: Respuesta
� Sistemas de referencia en los que la cobertura es ofrecida � coordenadas extremas � Descrito en GML
domainSet Dominio Espacial
Dominio Temporal
Dominio Espacial
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WCS_DescribreCoverage: Respuesta
� Estructura interna de la grilla, su resolución. • Descrito en GML
domainSet
Dominio Espacial
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WCS_DescribreCoverage: Respuesta
� Tiempo para los cuales los datos están disponibles.� Secuencia de tiempo instantánea o períodos de tiempo.• Descrito en GML
domainSet
Dominio Temporal
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WCS_DescribreCoverage: Respuesta
rangeSet� Define propiedades (categorías, valores, medidas) asignadas a cada localización en el dominio.• Tales propiedades puede ser un valor escalar (numérico o texto), como densidad de población; o valores compuestos (vectores) como radiaciones de longitud de onda.
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WCS_DescribreCoverage: Respuesta
rangeSet
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Miguel A. Bernabé +Miguel A. Manso+ Daniela Ballari . Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM
WCS_DescribreCoverage: Respuesta
SupportedCRSs•Listado de CRSs•en los cuales el servidor puede entender las peticiones •y generar las respuestas GetCoverage•También puede incluir el CRS nativo de los datos
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WCS_DescribreCoverage: Respuesta
supportedFormatsGeoTiff, HDF-EOS, DTED, NITF, GML
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WCS_DescribreCoverage: Respuesta
supportedInterpolationsMétodos de Interpolación
•Nearest neighbor•Bilineal•Bicubic
•Lost area•Barycentric
•None: la interpolación no estádispnible
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WCS_DescribeCoverageActividad 3
Realizar la siguiente petición DescribeCoverage y analizar el documento de xml devuelto
Ejemplo
http://mapas.topografia.upm.es/cgi-bin/v46/WCS?Request=DescribeCoverage&SVersion=1.0.0&Service=WCS&coverage=srtm
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WCS_DescribeCoverageActividad a Distancia 4:
Elegir una de las coberturas ofrecidas por alguno de los servidores: � http://mapas.topografia.upm.es/cgi-bin/v46/WCS?
� http://hypnos.cbs.umn.edu/cgi-bin/mapserv?map=/data/wcs/demo.map
� http://www.ionicsoft.com:8080/wcs/coverage/ASTER?
� Obtener mas información descriptiva sobre la cobertura
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WCS-GetCoverage
� Una vez conocidas en profundidad las características de la cobertura estamos en condiciones de solicitarla al servidor.
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WCS-GetCoverage
WCS
Petición GetCoverage
Respuesta cobertura
� Devuelve una cobertura (valores o propiedades de un conjunto de localizaciones geográficas) en el formato solicitado.
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WCS_GetCoverage: parámetros
EXCEPTIONS
FORMAT
RESX RESY
RESZ
WIDTH HEIGHT
[DEPTH]
Val1,val2,… Min,max,res,PARAMETER
Time1,time2,… Min/max/res,….TIME
Minx,miny,maxx,maxy,minz,maxz.BBOX
Sistema de Referencia en el cual se pide la respuestaRESPONSE_CRS
CRS
NombreCOVERAGE
GetCoverageREQUEST
1.0.0VERSION
WCSSERVICE
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WCS_GetCoverageActividad 5
Realizar la siguiente petición GetCoverage
Ejemplo
http://mapas.topografia.upm.es/cgi-bin/v46/WCS?Service=WCS&Version=1.0.0&Request=GetCoverage&CRS=EPSG:4326&Coverage=srtm&BBOX=1.544542,28.037322,14.11119,43.7088&Width=1800&Height=1800&format=image/geotiff_int16
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WCS_DescribeCoverageActividad a Distancia 6:
Realizar la siguiente petición al del servidor:
http://mapas.topografia.upm.es/cgi-bin/v46/WCS?Service=WCS&Version=1.0.0&Request=GetCoverage&CRS=EPSG:4326&Coverage=srtm&BBOX=-2.544542,39.037322,1.11119,42.7088&Width=1800&Height=1800&format=image/geotiff_int16
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WCS_DescribeCoverageActividad a Distancia 6:
Modificar la petición para: � Ampliar el área descargada (BBOX)
� Solicitar la respuesta en coordenadas UTM (EPSG:23030)
� Modificar el ancho y alto (WIDTH Y HEIGHT). ¿Qué cambia en la cobertura obtenida?
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Cliente Web para descargar coberturas
� http://demo.ionicsoft.com/geoviewer/
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Cliente Web para descargar coberturas
� http://demo.ionicsoft.com/geoviewer/
• Se incluye el URL de un servidor WCS
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Cliente Web para descargar coberturas
• Coberturas que posee el servidor
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Cliente Web para descargar coberteras
• Administrador de capas
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Cliente Web para descargar coberturas
• Configuración de la cobertura:
• Elección de bandas, time, etc