WCS-Dienste des SPW2

Der RVR stellt für das SPW2 vier WCS-Dienste zur Verfügung:

WCS-Name WCS-URL
SPW2 Orange WCS https://geodaten.metropoleruhr.de/spw2_wcs/spw2_orange_wcs
SPW2 Light WCS https://geodaten.metropoleruhr.de/spw2_wcs/spw2_light_wcs
SPW2 ExtraLight WCS https://geodaten.metropoleruhr.de/spw2_wcs/spw2_extralight_wcs
SPW2 GrauBlau WCS https://geodaten.metropoleruhr.de/spw2_wcs/spw2_graublau_wcs
SPW2 SchwarzWeiss WCS https://geodaten.metropoleruhr.de/spw2_wcs/spw2_schwarzweiss_wcs
SPW2 Beta WCS https://geodaten.metropoleruhr.de/spw2_wcs/spw2_stadtplan_rvr_wcs
SPW2 Orange-Grundriss WCS https://geodaten.metropoleruhr.de/spw2_wcs/spw2_orange_grundriss_wcs
SPW2 Light-Grundriss WCS https://geodaten.metropoleruhr.de/spw2_wcs/spw2_light_grundriss_wcs
SPW2 GrauBlau-Grundriss WCS https://geodaten.metropoleruhr.de/spw2_wcs/spw2_graublau_grundriss_wcs
SPW2 SchwarzWeiss-Grundriss WCS https://geodaten.metropoleruhr.de/spw2_wcs/spw2_schwarzweiss_grundriss_wcs
SPW2 Schrift WCS https://geodaten.metropoleruhr.de/spw2_wcs/spw2_schrift_wcs

Diese sind inhaltlich identisch mit den entsprechenden Layern des WMTS-Dienstes des SPW2.
Die WCS-Dienste werden aus dem WMTS-Dienst des SPW2 abgeleitet.

Maßstabsstufen (Coverages) der WCS-Dienste des SPW2

In den WCS-Diensten des SPW2 sind die Maßstabsstufen des WMTS-Dienstes als einzelne Coverages ausgeprägt.

Die Namensregel für die Coverages lautet:
<Name des WMTS-Layers> + <_> + <Zoomstufe> + <Nr.>

Die WCS-Dienste besitzen 9 Maßstabsstufen. Einen guten Eindruck von den Inhalten der einzelnen Maßstabsstufen vermittelt der WMTS-Dienst des SPW2.

Liste der Zoom-/Maßstabsstufen am Beispiel desr WCS-Dienstes „spw2_light_wcs“:

Coverage-Name Maßstabsstufe Bodenaufl. Inhalte/Bemerkung
spw2_light_zoom5 1 : 640.000 76,437 m nur noch Bundesstraßen und größer, Beschriftung der Städte
spw2_light_zoom6 1 : 320.000 38,219 m nur noch Hauptstraßen und größer, Beschriftung der Städte
spw2_light_zoom7 1 : 160.000 19,109 m nur noch Kreisstraßen und größer, Beschriftung der Städte und Ortsteile
spw2_light_zoom8 1 : 80.000 9,555 m kleinere Straßen und Wege werden gefiltert, ohne Gebäude, ohne Straßennamen
spw2_light_zoom9 1 : 40.000 4,777 kleinere Straßen und Wege werden gefiltert, ohne Gebäude, ohne Straßennamen
spw2_light_zoom10 1 : 20.000 2,389 m kleinere Straßen und Wege werden gefiltert, ohne Gebäude, mit größer Schrift
spw2_light_zoom11 1 : 10.000 1,194 m alle Inhalte, Straßennamen reduziert, Orts- u. Lagebzeichnungen
spw2_light_zoom12 1 : 5.000 0,597 m alle Inhalte, Beschriftung reduziert
spw2_light_zoom13 1 : 2.500 0,597 m alle Inhalte
../_images/qgis_coverages_list.png

Beispiel: Liste der Coverages/Maßstabsstufen in QGis

Die Daten der WCS-Dienste werden dynamisch aus den Raste-TileCaches des WMTS-Dienstes gerechnet. Daher gibt es Größenbeschränkungen für die Nutzung / den Download einer Rasterkachel (GetCoverage-Request).

Liste der Größenbeschränkungen je Zoom-/Maßstabsstufe:

Zoomstufe Maßstabsstufe Bodenaufl. max. Flächengröße
Zoom 5 1 : 640.000 76,437 m keine Größenbegrenzung
Zoom 6 1 : 320.000 38,219 m keine Größenbegrenzung
Zoom 7 1 : 160.000 19,109 m 40.000 qkm
Zoom 8 1 : 80.000 9,555 m 25.000 qkm
Zoom 9 1 : 40.000 4,777 7.000 qkm
Zoom 10 1 : 20.000 2,389 m 2.000 qkm
Zoom 11 1 : 10.000 1,194 m 600 qkm
Zoom 12 1 : 5.000 0,597 m 150 qkm
Zoom 13 1 : 2.500 0,597 m 150 qkm

Die Größenbeschränkungen sind technisch bedingt. Der RVR arbeitet zurzeit daran die Größenbeschränkungen aufzulösen. Bis dahin bitten wir Sie, große Flächen in mehrere GetCoverage-Requests zerlegen.

Nutzungsmöglichkeiten der WCS-Dienste des Stadtplanwerks?

Ein WMS-Dienst liefert ein „dummes“ Bild. Insbesondere die Pixel-Auflösung (oder auch Bodenauflösung) eines Bildes kann in einen „GetMap-Request“ nicht beeinflusst werden. Die Auflösung errechnet sich aus der Größe des geographischen Ausschnitts im Verhältnis zum graphischen View auf dem Desktop. Daher nimmt die Bodenauflösung mit der Vergrößerung des geographischen Ausschnitts ab.
Der WMS-Dienst des Stadtplanwerks 2.0 besitzt eine Maßstabs-Pyramide. In dieser werden bei abnehmenden Maßstab immer mehr Inhalte gefiltert und generalisiert. Eine großräumige Kartensicht enthält dann als Kartenhintergrund auch nur eine vereinfachte Übersichtskarte. Die Maßstabsstufe kann im WMS-Dienst des Stadtplanwerks nicht beeinflusst werden.
Dies gilt insbesondere auch für Kartenplots aus GIS-Systemen.

Ein Beispiel:

../_images/spw2_wms_massstab.png

Massstabsstufen im WMS - reduzierte Auflösung und gefilterte Inhalte

Anders verhält sich das bei einem WCS-Dienst. Der „GetCoverage-Request“ kann umfangreich parametrisiert werden. Insbesondere kann ein einzelnes Coverage angefragt, skaliert, transformiert, interpoliert und komprimiert werden.

In den WCS-Diensten des SPW2 sind die Maßstabsstufen des WMTS-Dienstes als einzelne Coverages ausgeprägt.
Daher können mit den WCS-Diensten großräumige und hochaufgelöste Rasterdaten angefragt werden. Diese eignen sich für Kartenplots aus GIS-Systemen oder dem Aufbau eigener Rasterarchive.

Dem Nutzer stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung, um einen WCS-Dienst des Stadtplanwerks anzufragen:

  • GeoDownload-Anwendung des Geonetzwerk.metropoleRuhr
    https://geodownload.geoportal.ruhr/
  • Desktop-Geoinformationssystem (GIS)
    z.B. QGis oder ArcGis
  • GetCoverage-Request im Browser
    z.B. Firefox oder Chrome
  • Download mit „wget“ in Skripten
    zur Automatisierung von Prozessen
    z.B. zum regelmäßigen aktualisieren von Rasterarchiven

Bei der Nutzung der WCS-Dienste in einem Desktop GIS-System ist zu beachten, dass die Coverages der Maßstabsstufen „1:2.500“ oder „1:5.000“ bei jeden „Zoom“ oder „Pan“ eine große Rechenlast auf dem Server verursachen und große Datenmengen über das Netzwerk transferiert werden. Daher sollte bei interaktiven Arbeiten mit häufigem „Zoom“ oder „Pan“ der graphischen Ansicht, besser ein WMS-Dienst eingebunden werden.

Die beiden letzten Möglichkeiten erfordern Vorwissen über die Geodatendienste, da die Anfrage-Parameter an den Dienst manuell zusammengestellt und abgesendet werden müssen. Diese Art der Anfrage ist komplex, dafür benötigt man aber im Browser keine weiteren technischen Hilfsmittel.

Funktionalität der WCS-Dienste des SPW2

Die WCS-Dienste des Stadtplanwerks werden vom MapServer der Geodateninfrastruktur (GDI) des Regionalverbands bereitgestellt.

Die Dienste unterstützen die WCS-Versionen:

WCS-Version Bemerkung
1.0.0 hat nur wenige Parameter
1.1.0  
2.0.1 aktuelle Version

In den weiteren Erläuterungen werden ausschließlich die Parameter der WCS Version 2.0.1 verwendet.

Die Dienste unterstützen die Abfrageoperationen:

Je nach gewünschtem Ausgabeformat eines Coverages kann das Ergebnis unterschiedliche Bildformate, Größen und Kompressionen aufweisen.
Standardmäßig unterstützen die WCS-Dienste des Stadtplanwerks die Raster-Formate TIFF und PNG. Lediglich das Format TIFF (GTiff oder image/tiff) liefert ein georeferenziertes Coverage zurück.
Die Datengrundlage aller Dienste basiert auf dem Koordinatenreferenzsystem ETRS89/UTM 32 (EPSG:25832).
Die WCS-Dienste des Stadtplanwerks haben eine Größenbeschränkung. Es können maximal 50.000 Pixel auf einer Koordinatenachse angefragt werden.

Download einer Rasterdatei im Browser

Der Download einer einzelnen Rasterdatei im Browser mit einem Ausschnitt des Stadtplanwerks ist sinnvoll, wenn keine andere Anwendung mit WCS-Client zur Verfügung steht
oder die Daten nur einmalig benötigt werden bzw. eine Weiterverarbeitung der Daten in einer Bildverarbeitung notwendig ist.

Beispiel für einen einfachen Get-Coverage Request:

https://geodaten.metropoleruhr.de/spw2_wcs/spw2_light_wcs?Service=WCS&version=2.0.1&request=GetCoverage&coverageid=spw2_light_zoom12&SUBSET=x(368000,369000)&SUBSET=y(5699000,5700000)&Format=GTiff&GEOTIFF:COMPRESSION=LZW

Beispiel für einen komplexen Get-Coverage Request:

https://geodaten.metropoleruhr.de/spw2_wcs/spw2_light_wcs?Service=WCS&version=2.0.1&request=GetCoverage&coverageid=spw2_light_zoom12&SUBSET=x(368000,369000)&SUBSET=y(5699000,5700000)&SUBSETTINGCRS=epsg:25832&OUTPUTCRS=epsg:31466&SCALEFACTOR=0.7&INTERPOLATION=average&FORMAT=GTiff&GEOTIFF:COMPRESSION=LZW

Liste der möglicher Parameter im GetCoverage-Request:

GetCoverage-Parameter Beschreibung
SERVICE=WCS Service-Typ (erforderlich)
VERSION=2.0.1 WCS-Version (hier aktuelle Version, erforderlich)
REQUEST=GetCoverage Anfrage-Art (hier GetCoverage, erforderlich)
COVERAGEID=spw2_light_zoom12 Name des Coverages
SUBSET=x(367000,370000) Links- und Rechts-Wert des geographischen Ausschnitts
SUBSET=y(5700000,5703000) Unten- und Oben-Wert des geographischen Ausschnitts
SUBSETTINGCRS=epsg:25832 Koordinatenreferenzsystem (hier ETRS98-UTM32)
OUTPUTCRS=epsg:31466 Koordinatensystem der Ausgabe
SCALEFACTOR=0.7 Skalierung der Ausgabe (hier Skalierung zur Reduktion der Pixel)
INTERPOLATION=average Interpolationsmethode (hier „average“ sinnvoll bei „SCALEFACTOR ≠ 1“)
FORMAT=GTiff Output-Format (erforderlich)
GEOTIFF:COMPRESSION=LZW Kompressionsmethode für den Output

Einen guten Überblick über die möglichen Parameter eines „GetCoverage-Requests“ stellt Geobasis NRW zur Verfügung:
https://www.bezreg-koeln.nrw.de/brk_internet/geobasis/webdienste/anleitung_wcs.pdf

Download von Rasterdaten mit „wget“

„wget“ ist ein Kommandozeilenprogramm zum Herunterladen von Dateien aus dem Internet. Zu den unterstützten Protokollen gehören ftp, http und https. Das Programm gibt es unter anderem für Linux und Windows.
Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Wget

„wget“ kann daher in Skripten eingesetzt werden um automatisiert Rasterdaten / Coverages beim einem WCS-Service anzufragen.

Die Vorteile eines Skriptes liegen in der Wiederholbarkeit der Aufgabe, sowie der Möglichkeit mehrere Rasterdateien herunterzuladen und diese nach dem Download direkt weiterzuverarbeiten.

Beispielanfrage eines WCS-Dienstes mit „wget“

wget.exe -o out.log -O spw2_light_370-5700.tif -nv -b -T 0
"https://geodaten.metropoleruhr.de/spw2_wcs/spw2_light_wcs?Service=WCS&version=2.0.1
&request=GetCoverage&coverageid=spw2_light_zoom12
&SUBSET=x(370000,374000)&SUBSET=y(5700000,5704000)
&Format=GTiff&GEOTIFF:COMPRESSION=LZW"

Liste der verwendeten Parameter von „wget“:

WGET-Parameter Beschreibung
wget.exe Programmaufruf
-o <Log-Datei> Log-Informationen von wget werden in Datei umgelenkt
-O <Ausgabe-Datei> wenn „-O“ nicht verwendet wird, dann bleibt der Name unverändert
-nv kleines Protokoll
-b Programm arbeitet im Hintergrund
-T <Sekunden> Timeout für Netzwerk
https:// … &GEOTIFF:COMPRESSION=LZW“ Zusammenstellung des GetCoverage-Requests

Darüber hinaus gibt es eine Fülle weiterer Parameter für „wget“.

Aktualisierung der Dienste

siehe Dokumentation Aktualität des Stadtplanwerks 2.0

Technische Hinweise für die Nutzung der Dienste

siehe Dokumentation Hinweise für die Nutzung der Dienste