Arcgis layer symbole sollen immer gleich breit bleiben

ArcGIS Server - Enterprise

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Einleitung

Neben den Open-Source Web- und Map-Server, welche Sie bereits kennengelernt haben (Apache mit UMN-MapServer oder Tomcat mit Geoserver), gibt es zahlreiche proprietäre Karten-Server. Zu den bekanntesten zählt (neben dem GeoMedia® WebMap der Firma Intergraph) ArcGIS Server als Komponente von ArcGIS Enterprise der Firma ESRI und soll Ihnen in dieser Übung als einer der Server-Komponenten vorgestellt werden.

ArcGIS bezeichnet eine Produktfamilie der Firma ESRI, die unterschiedliche Möglichkeiten zum Organisieren, Analysieren, Darstellen, Verteilen und Bearbeiten von GIS-Ressourcen bieten.
Die fünf Hauptbereiche der Produktgruppe sind:

• Desktop GIS (Erzeugung, Nutzung und Ausgabe von Daten),
• Server GIS (Verteilung von Karten, Modellen, Werkzeugen),
• Online GIS (verschiedene Internetdienste),
• ESRI Data (von ESRI angebotene Geodaten),
• Mobile GIS (mobile Anwendungen für unterschiedliche Plattformen).

Hinweis zur Namensgebung:
ArcGIS for Server und ArcGIS Server, ebenso ArcGIS for Desktop und ArcGIS Desktop, werden synonym verwendet und stellen keine unterschiedlichen Produkte dar, sondern nur unterschiedliche Versionen.

ArcGIS Server gehört neben anderen Softwareprodukten (z.B. Portal) zum ArcGIS Enterprise Paket.

Unternehmen und Einrichtungen, die geografische Daten verwalten, werden immer mehr mit der Herausforderung konfrontiert, diese Daten für Nutzer innerhalb und auch außerhalb der Organisation freizugeben. Über die Plattform von ArcGIS Server von ESRI können andere Benutzer GIS-Ressourcen weltweit über das Internet aufrufen und anzeigen. Dabei sind GIS-Ressourcen bei ArcGIS Server dabei nicht nur Karten und Globen, wie bei vielen anderen Karten-Servern, sondern auch Adressen-Locators, GeoDatenbanken und Werkzeuge, die für andere Nutzer freigegeben werden. Um diese Ressourcen frei zugänglich zu machen, müssen diese auf dem ArcGIS Server-System bereitgestellt werden, um anschließend in den Client-Anwendungen die Verwendung und Interaktion mit den Ressourcen zu ermöglichen. Die gemeinsame Nutzung von diesen Ressourcen auf einem GIS-Server bringen dieselben Vorteile mit sich, wie die gemeinsame Nutzung beliebiger Daten mit anderen Servertechnologien. Dazu zählen die zentrale Verwaltung der Daten, Unterstützung mehrerer Benutzer und regelmäßige Aktualisierung der Daten auf den Client-Computern. Neben der Möglichkeit die Karten anzuzeigen und hinterlegte Informationen abzufragen, bietet die Verwendung eines speziellen GIS-Servers zusätzlich und weltweit dem Benutzer Funktionalitäten zum Editieren der Daten sowie zur Geometrieverarbeitung, da ein zentraler Datenbestand vorliegt. Die Server-Technologie erleichtert damit die gemeinsame Verwendung von Geodaten an Clients und mindert den lokalen Datenbestand. Der Client des Nutzers fragt die Ressource beim GIS-Server an, der die Anfrage verarbeitet und ein Ergebnis zurückgibt, welches am Client nur darstellt wird.

Nicht zu vergessen, stellt ArcGIS Server zusätzlich APIs für JavaScript, Adobe Flex und Microsoft Silverlight den Anwendern zur Verfügung.

Architektur

Die folgende Abbildung zeigt die Architektur (Software-Komponente), wie sie bei einer üblichen Installation für den Produktiv-Einsatz zur Anwendung kommt.

Die Komponenten einer ArcGIS Server-Site sind:

• Webserver: hostet Webanwendungen und bietet optional Vorteile im Bereich Sicherheit und Lastverteilung für ArcGIS Server.
• Web Adaptor: dient zum Integrieren des ArcGIS Servers mit dem Webserver des Unternehmens und leitet eingehende Anfragen an die verschiedenen GIS-Servercomputer weiter. Der ArcGIS Web Adaptor ist eine optionale Einrichtung, die installiert werden kann, um ArcGIS Server die Zusammenarbeit mit eigenen Webserver zu ermöglichen. ArcGIS Server stellt Web-Services über HTTP für einfache Entwicklungs- und Testszenarien bereit. Wenn jedoch die URL und Portnummer der Site anpasst werden oder Sicherheitsrichtlinien auf Webebene konfiguriert werden, muss der Web Adaptor installiert werden.
• GIS-Server: bearbeitet die Anfragen, die an die GIS-Web-Services übermittelt wurden. Über den GIS-Server können Karten gezeichnet, Werkzeuge ausgeführt, Bilddaten bereitgestellt, Datenbanken synchronisiert, Geometrie projiziert, Daten gesucht und viele weitere von ArcGIS bereitgestellte Vorgänge durchgeführt werden.
• Datenserver: dient zur Datenverwaltung. Die Daten werden direkt auf jedem GIS-Server platziert und über ein zentrales Daten-Repository, wie einen freigegebenen Netzwerkordner oder eine ArcSDE-Geodatabase, wird auf die Daten zugegriffen. Unabhängig von der verwendeten Methode enthalten die Daten alle GIS-Ressourcen, die als Services auf dem GIS-Server veröffentlicht wurden. Diese Ressourcen können Karten, Globen, Locators, Geodatabases usw. sein.

Die einzelnen Server-Komponenten (Datenserver, GIS-Server, Webserver inkl. Web-Adaptor) sind meist auf mehreren physischen Maschinen verteilt, um entsprechende Performance bereitzustellen. Administratoren sowie andere Nutzer greifen auf die Ressourcen von außerhalb zu.

Die eben genannten Software-Komponenten können erst mithilfe von Personen, die die Daten erstellen, die Services pflegen und die Services nutzen, sinnvoll eingesetzt werden. Eine umfassendere Ansicht der ArcGIS Server-Site enthält Autoren, Administratoren, Anwendungsentwickler und Endbenutzer von Anwendungen, die die GIS-Services verwenden.

• ArcGIS Server-Siteadministratoren: Für eine ArcGIS Server-Site wird eine Person benötigt, die die Software installiert, Webanwendungen konfiguriert und die Site für optimale Performance optimiert. ArcGIS Server-Siteadministratoren können zur Verwaltung der Site ArcGIS Desktop oder ArcGIS Server Manager verwenden. Administratoren können sich von Entwicklern helfen lassen oder selbst Kenntnisse in der Skripterstellung erwerben, um Verwaltungsaufgaben über die ArcGIS Server-Administrator-API zu automatisieren.
• ArcGIS Desktop-Inhaltsautoren und Herausgeber: Die auf der Site veröffentlichten GIS-Ressourcen wie Karten, Globen und Geodatabases werden von ArcGIS Desktop-Inhaltsautoren mithilfe von Anwendungen wie ArcMap, ArcCatalog und ArcGlobe erstellt. Diese Anwendungen können auch das Veröffentlichen der Ressourcen auf dem Server erleichtern.
• Anwendungsentwickler: Anwendungsentwickler passen die Services einer ArcGIS Server-Site mithilfe spezieller Anwendungen für Web-, Mobil- und Desktop-PC-Benutzer an. Diese benötigen keine fortgeschrittenen Programmierkenntnisse, um sich als Entwickler zu bezeichnen. Es ist möglich, mithilfe vorkonfigurierter Viewer, Vorlagen, Widgets und Beispiele Webanwendungen zu erstellen, die ansprechend aussehen und die meisten gängigen Navigations- und Abfragefunktionen für Karten bieten. Erfahrenere Entwickler verfügen über eine breite Auswahl an APIs, einschließlich der Vorteile von ArcObjects, die über Serverobjekterweiterungen verfügbar sind.
• Client-Anwendungsbenutzer: Web-, Mobil- und Desktop-Anwendungen können eine Verbindung mit Services herstellen. Die Endbenutzer dieser Anwendungen erhalten GIS-Daten und Analysen über die ArcGIS Server-Site, haben allerdings keine näheren Informationen über die Site und wissen auch nicht, welche Services verfügbar sind. Für die Planung der Größe und des Umfangs der Bereitstellung kann es hilfreich sein, die Anzahl der Endbenutzer, die auf eine ArcGIS Server-Site zugreifen, sowie deren Nutzungsmuster zu kennen.
• Andere: Viele andere Personen können die ArcGIS Server-Site verwenden oder direkt beeinflussen. Dazu zählen IT-Administratoren, die die Einrichtung und Architektur der Site koordinieren, GIS-Manager, die Anforderungen für die Site festlegen, sowie GIS-Techniker, die die Daten erstellen. Auch wenn diese Personen die Site möglicherweise nicht täglich nutzen, müssen Sie in einige der in diesem Hilfesystem enthaltenen Grundlagen der ArcGIS Server-Site und Empfehlungen eingeführt werden.

Services

Nach der Installation von ArcGIS Server, können sofort Web-Services aus GIS-Ressourcen, wie Karten, Bilder und Geoverarbeitungsmodelle, veröffentlicht werden. Die ArcGIS Server WebServices werden über REST und SOAP-Technologie bereitgestellt und können sowohl von ESRI Clients als auch von anderen Clients aufgerufen werden.

Die Verwendung von SOAP(Simple Object Access Protocol) oder REST (Representational State Transfer) hängt von einigen Faktoren ab. Im Enterprise-Umfeld wird zur Kommunikation zwischen WebServices meist SOAP verwendet. Dagegen hat REST die wesentlich bessere Performance und Bandbreitennutzung und ist dadurch insbesondere für mobile Geräte sowie für stark frequentierte WebServices von Bedeutung.

SOAP:

• ist eine elektronisch lesbare Schnittstellen-Definition in Form von WSDL-Dateien (XML-basiert),
• sind typisierte Daten,
• hat weitreichende Tool-Unterstützung,
• Java, .NET, PHP und viele weitere Programmiersprachen bieten zahlreiche SOAP-Frameworks an,
• erschließt sich dem Entwickler schwerer als REST,
• verwendet normalerweise nur HTTP-POST-Requests,
• in XML-Payload sind die Nutzdaten und zusätzlich alle notwendigen Meta-Daten enthalten,
• kann für die Firewall-Administration problematisch sein, da an einem SOAP-Request nicht erkennbar ist, ob dieser Unternehmensdaten manipuliert, also potentiell gefährlich ist, oder ob dieser nur lesend auf Daten zugreift,
• clientseitige Entwicklung ist schwierig, benötigt spezielle Bibliotheken

REST:

• ist für den Entwickler einfacher erschließbar als SOAP,
• benötigt nur die URI der Ressource,
• verwendet die Methoden der HTTPs (GET, POST, PUT, DELETE, PATCH, OPTIONS und HEAD),
• nutzt die Bandbreite bei der Datenübertragung besser aus als bei SOAP,
• nutzt das schlankere JSON-Format für die Übertragung der Nutzdaten,
• unproblematische Firewall-Administration, wird Protokoll-Header gelesen; GET-Requests greifen lesend auf Daten zu, POST, PUT und DELETE manipulieren den Datenbestand,
• clientseitige Entwicklung ist wesentlich einfacher als bei SOAP, benötigt nur einen einfachen HTTP-Client

Zusätzlich zu SOAP und REST stellt ArcGIS Server mehrere vorkonfigurierte Services bereit. Im Folgenden werden die wichtigsten Services aufgeführt (vollständige Auflistung siehe nebenstehende Quelle).

• Caching-Werkzeuge: Damit der Karten-, Globe- oder Image-Service während des Caching-Vorgang nicht stark ausgelastet wird, werden die Verarbeitungsvorgänge an einen Geoverarbeitungs-Service namens CachingTools ausgelagert. Dieser Service wird im Systemordner vorkonfiguriert, wenn eine ArcGIS Server-Site erstellt wird. Die Ausführung des CachingTools-Service kann auf eine definierte Gruppe von Computern beschränkt werden, sodass andere Computer in dieser Site ausreichend Ressourcen frei haben, um Service-Anforderungen schnell beantworten zu können. Der CachingTools-Service wird standardmäßig gestartet und sollte immer ausgeführt werden, damit er Caching-Anforderungen bedienen kann. Wenn der Service angehalten wird oder nicht verfügbar ist, schlagen Caching-Anforderungen fehl. Der CachingTools-Service kann nicht gelöscht werden.
• Geometrie-Service: Der vorkonfigurierte Geometrie-Service kann geometrische Berechnungen, wie z. B. Puffern, Vereinfachen und Berechnungen von Flächen und Längen, sowie Projizierungen durchführen. Zudem umfasst er Funktionen für das Webediting. Wenn eine Webanwendung mit ArcGIS Viewer for Flex, ArcGIS Viewer for Silverlight oder den ArcGIS-Web-APIs erstellt wurde, kann über den REST-Endpunkt auf den Geometrie-Service verwiesen werden, um in der Webanwendung geometrische Berechnungen auszuführen und Daten zu bearbeiten. Der Geometrie-Service ist im Ordner "Utilities" vorkonfiguriert und ist standardmäßig angehalten, vor der Verwendung muss dieser Service explizit gestartet werden.
• Such-Service: Der vorkonfigurierte Such-Service kann einen durchsuchbaren Index des GIS-Inhalts der Organisation erstellen. So kann z. B. festgelegt werden, dass der Such-Service die GIS-Datenordner indiziert und dann zulassen, dass die ArcMap-Benutzer in der Organisation den Service auf ihrer Datensuche referenzieren. Der Such-Service ist im Ordner "Utilities" vorkonfiguriert und ist standardmäßig angehalten, vor der Verwendung muss dieser Service explizit gestartet werden.
• SampleWorldCities-Karten-Service: Der SampleWorldCities-Karten-Service wird bereitgestellt, um die Voranzeige der ArcGIS Server-Funktion zu ermöglichen. Wird auf eine Miniaturansicht dieses Karten-Services geklickt, wird Sie in ArcGIS Server Manager sofort in einer Webanwendung angezeigt. Dieses Beispiel kann auch in ArcGIS-Clients verwendet werden, genau wie jeden anderen Karten-Service. Der SampleWorldCities-Karten-Service ist im Ordner "Site "(Stammverzeichnis) vorkonfiguriert und wird standardmäßig gestartet. Wenn der Service nicht mehr benötigt wird, kann dieser von der ArcGIS Server-Site gelöscht werden.
• Veröffentlichungswerkzeuge: Wenn ein Service mit ArcGIS Server Manager oder ArcGIS Desktop veröffentlicht wird, verwendet ArcGIS Server einen Geoverarbeitungs-Service mit dem Namen PublishingTools, um die Service-Definitionsdatei hochzuladen, auf dem Server zu entpacken und für die Verwendung als Service bereitzustellen. Der PublishingTools-Service ist im Systemordner vorkonfiguriert und wird standardmäßig gestartet. Dieser Service sollte immer ausgeführt werden, damit er Veröffentlichungsanforderungen bedienen kann. Wenn der PublishingTools-Service angehalten wird oder nicht verfügbar ist, schlägt jede Service-Veröffentlichung fehl. Der PublishingTools-Service kann nicht gelöscht werden.
• Reporting-Werkzeuge: Der Geoverarbeitungs-Service ReportingTools erleichtert die Erstellung von Berichten über den Status der Caching-Aufträge von Karten- und Image-Services. Dieser Service ist im Systemordner vorkonfiguriert und wird standardmäßig gestartet. Dieser ReportingTools-Service sollte immer ausgeführt werden, damit er für das Berichten über den Status von Caching-Aufträgen verfügbar ist. Wenn der ReportingTools-Service angehalten oder nicht verfügbar ist, kann der Status des Caching-Auftrags nicht anzeigt werden. Der ReportingTools-Service kann nicht gelöscht werden.
• Werkzeuge zum Drucken: PrintingTools ist ein Geoverarbeitungs-Service, der zum Drucken von Webkarten bereitstellt wird. Wenn beispielsweise mit den ArcGIS-Web-APIs Webanwendungen entwickelt wurden, kann der PrintingTools-Service aufgerufen werden, um als Ausgabe eines Karten-Service ein druckbares Bild von hoher kartographischer Qualität zu erhalten. Der PrintingTools-Service ist im Ordner "Utilities" vorkonfiguriert. Er ist standardmäßig angehalten, vor der Verwendung muss dieser Service explizit gestartet werden.
• OGC-Services: Web-Services gemäß den Spezifikationen des Open Geospatial Consortium, Inc. (OGC) ermöglichen, Karten und Daten in einem offenen, international anerkannten Format im Internet bereitzustellen. Das OGC hat Spezifikationen für die Bereitstellung von Karten und Daten im Internet definiert, die von allen Benutzern mit einer unterstützten Client-Anwendung verwendet werden können. Alle Entwickler können die OGC-Spezifikationen frei verwenden, um unterstützte Clients zu erstellen. In einigen Fällen kann es sich bei dem Client um einen einfachen Webbrowser handeln, in anderen Fällen um einen funktionsreichen Client wie ArcMap. Das OGC hat verschiedene Typen von Services für die Bereitstellung unterschiedlicher Arten von Daten und Karten definiert. Mit ArcGIS Server können Sie die folgenden Typen von OGC-Services veröffentlichen:
  • Web Map Service (WMS) zur Bereitstellung mehrerer Layer als Kartenbilder
  • Web Map Tile Service (WMTS) zur Bereitstellung von Karten-Layern als gecachte Kartenkacheln
  • Web Feature Service (WFS) zur Bereitstellung von Daten als Vektor-Features
  • Web Coverage Service (WCS) zur Bereitstellung von Daten als Raster-Coverages (nicht zu verwechseln mit den ArcInfo-Coverages von ESRI)
  • Web Processing Service (WPS) zur Bereitstellung räumlicher Verarbeitung

  Diese Services werden veröffentlicht, indem Funktionen in bestimmten Typen von ArcGIS Server-Services aktiviert werden. Beim Erstellen des Service müssen die OGC-Funktionen explizit aktiviert werden, da Sie standardmäßig nicht aktiviert sind.

Erweiterungen

Die optionalen Erweiterungen für ArcGIS Server ermöglicht es, dem System Funktionen hinzuzufügen. In vielen Fällen sind für Erweiterungen getrennte Desktop- und Server-Produkte verfügbar, wobei die Server-Erweiterung die Veröffentlichung der Funktionen über einen ArcGIS Server-Service zulässt.

Verwaltungswerkzeuge

Nach der Installation von ArcGIS Server stehen zwei Verwaltungswerkzeuge zur Verfügung:

• Manager: Wichtigstes Verwaltungswerkzeug von ArcGIS Server stellt der Manager dar, mit dem, neben der namensgebenden Verwaltung der Services, die ArcGIS Server-Site, Computer, Rollen und Benutzer mit deren Rechten betreut werden können. Als Benutzer und Rollen in den Rollentypen stehen Administrator, Publisher und Benutzer zur Verfügung. Nutzer werden mit Name und Passwort erstellt. Nur Nutzer der Rollen Administrator und Publisher können passwortgeschützt auf den Manager zugreifen. Über eine Oberfläche lassen sich alle zur Verfügung stehenden Services hinsichtlich ihrer Metadaten und Eigenschaften bearbeiten, starten und stoppen, sowie die Anzahl der parallel verfügbaren Instanzen erhöhen. An dieser Stelle lässt sich die ArcGIS Server-Site bezüglich ihrer Komponenten, wie der GIS-Server und der ArcGIS Web Adaptor konfigurieren, die auf mehreren Computern verteilt sein können. Die ArcGIS Server-Site empfängt und verarbeitet Client-Anfragen und sendet diese zurück. Unter dem Reiter "Services" sind alle Services inkl. ihrer Eigenschaften gelistet, die auf dem ArcGIS Server verfügbar sind. Die Reiter "Site", "Sicherheit" und "Protokolle" sind vor allem für die Administratoren relevant, da hier die Konfiguration von Serverkomponenten und das Verwalten der Benutzer erfolgt.
• Service Directory: Als weiteres Werkzeug steht das Service Directory zur Verfügung. Hier sind alle verfügbaren Services mit ihren Metadaten gelistet. Außerdem befinden sich im Service Directory Links, um den Service direkt in Anwendungen einzubinden. Dieses Tool richtet sich vor allem an Benutzer und Publisher.

Mit folgenden URLS sind diese beiden Komponenten im Browser abrufbar:

Manager

URL: https://<IP-Adresse>/<Web-Adaptorname>/manager
Benutzername: XXXXX
Passwort: XXXXXX

URL: https://<IP-Adresse>/<Web-Adaptorname>/rest/services

Installation

Die Installationen von ArcGIS Server und Web Adaptor müssen Sie im Rahmen der Lehrveranstaltung nicht machen, Ihnen wird ein Server (kgis1.dom.htw-dresden.de) zur Verfügung gestellt, auf dem bereits die Installationen und Parametrierung abgeschlossen ist. Sie erhalten später zur Durchführung der Übung die Zugangsdaten vom Lehrpersonal.

ArcGIS Server

ArcGIS Server benötigt zur Installation und Ausführung eine 64-Bit-Umgebung. Zuerst wird ArcGIS Server und danach der ArcGIS Web Adaptor (IIS) installiert. Systemanforderungen und Installationsanleitungen finden Sie in den nebenstehenden weiterführenden Quellen.

ArcGIS Server wird in drei verschiedenen Produkteditionen angeboten, die sich sowohl hinsichtlich Funktionalität als auch Kapazität unterscheiden.

• Basic: Die Basic Edition ermöglicht die Geodatabase-Verwaltung (ArcSDE) und das Veröffentlichen von Feature-Services für die Visualisierung und Abfrage von Karten (keine Bearbeitung). Es kann auch der Geometrie-Service genutzt werden und Geodaten-Services veröffentlicht werden.
• Standard: Die Standard Edition bietet sämtlichen Funktionalität der Basic Edition sowie alle von ArcGIS Server bereitgestellten GIS-Web-Service-Typen. Hierdurch können u. a. Karten, Bilddaten und 3D-Globen für das Internet aktiviert werden. Mit Hilfe von Feature-Services können auch die webbasierte Bearbeitung unterstützt werden. Schließlich können aus allen zu ArcGIS Desktop Standard gehörenden Werkzeugen Geoverarbeitungs-Services veröffentlicht werden. Die Erweiterung Schematics ist standardmäßig enthalten, mehrere andere Erweiterungen können erworben werden.
• Advanced: Die Advanced Edition bietet die gesamte Funktionalität der Standard Edition sowie die Möglichkeit, aus allen zu ArcGIS Desktop Advanced gehörenden Werkzeugen Geoverarbeitungs-Services veröffentlichen. Mehrere Erweiterungen sind in dieser Edition standardmäßig enthalten. Alle anderen Erweiterungen können optional erworben werden.

Die ArcGIS GIS Server Advanced Produktedition steht Ihnen in der Version 10.9 in deutsch in dieser Übung zur Verfügung. Im Folgenden können die Bildschirmabzüge von der aktuellen Installation abweichen (ältere Version).

Ein Tutorial zur Installation des ArcGIS Servers auf einer VM innerhalb der HTW finden Sie hier.

Web Adaptor

Der ArcGIS Web Adaptor ermöglicht die Integration von ArcGIS Server in den vorhandenen Web-Server und ist kompatibel mit IIS und Java EE-Servern wie WebSphere und WebLogic. Dieser wird als Anwendung auf der vorhandenen Website ausgeführt und leitet Anfragen an die GIS-Server weiter. Dabei wird die Site regelmäßig nach Informationen zu den Computern abgefragt, die hinzugefügt oder entfernt wurden. Der Datenverkehr wird dann nur an die derzeit beteiligten Computer weitergeleitet. Wenn Sie die Veröffentlichung Ihrer ArcGIS Server-Website für eine externe Zielgruppe vorbereiten, müssen Sie den Web Adaptor installieren oder eine vergleichbare Anfrageweiterleitungs- und Sicherheitstechnologie implementieren.

• Integration von ArcGIS Server in den vorhandenen Webserver des Unternehmens. Durch Einbeziehung eines Webservers in die Site erhalten Sie die Möglichkeit zum Hosten von Webanwendungen, die Ihre GIS-Services verwenden.
• Bereitstellung eines einzelnen Endpunktes, der eingehende Anfragen an die GIS-Server Ihrer Site verteilt.
• Verfügbarkeit des GIS-Servers über die Standardwebsite und den Standard-Port Ihres Unternehmens. Verwenden Sie den Web Adaptor, wenn Benutzern nicht der Standardport 6080 oder der standardmäßige Site-Name arcgis angezeigt werden soll.
• Sperren der Anzeige des ArcGIS Server Administrator Directory und von ArcGIS Server Manager für externe Benutzer.
• Verhindert eine Administrator- oder Publisher-Verbindung mit dem ArcGIS Server von ArcGIS Desktop Benutzern.
• Bei Verwendung von IIS kann über die integrierte Windows-Authentifizierung eingeschränkt werden, wer auf die Site auf der Webebene zugreifen kann.

Bei der Installation und Konfiguration des Web Adaptor werden die URLs geändert, über die auf die Services zugegriffen wird.

ArcGIS Server lässt nur HTTPS-Kommunikationen zu, HTTP-Requests werden auf HTTPS umgeleitet. Hinzu kommt, dass der Port 6080 (HTTP) bzw. 6443 (HTTPS) bei der Installation eingerichtet wird. Daher müssen Sie sicherstellen, dass die Firewall des Servers die HTTP-Kommunikation über diese Ports zulässt. Ausführliche Informationen zu Firewall- und Port-Einstellungen erhalten Sie hier.

Wenn Sie nicht möchten, dass Benutzer des Servers Port 6080 bzw. 6443 kennen oder in ihre Anforderungen einschließen müssen, sollten Sie ArcGIS Web Adaptor installieren. Nachfolgend finden Sie einige Beispiele für URLs, die sich bei der Installation eines Web Adaptor mit dem Installationsnamen arcgis ändern und nun auf Port 80 bzw. 443 zeigen:

• Ohne Web Adaptor: http://<Name des GIS-Servers>:6080/arcgis/rest/services bzw. wegen Umleitung
  https://<Name des GIS-Servers>:6443/arcgis/rest/services
• Mit Web Adaptor: https://<Name des GIS-Servers>/arcgis/rest/services
  

• Ohne Web Adaptor: http://<Name des GIS-Servers>:6080/arcgis/services bzw. wegen Umleitung
  https://<Name des GIS-Servers>:6443/arcgis/services
• Mit Web Adaptor: https://<Name des GIS-Servers>/arcgis/services

Ein Tutorial zur Installation des Web Adaptors auf einer VM innerhalb der HTW finden Sie hier.

ArcGIS Server Manager

Wie bereits unter 1.4 Verwaltungswerkzeuge beschrieben, stellt ArcGIS Server zwei wesentliche Verwaltungswerkzeuge zur Verfügung, den ArcGIS Server Manager und Service Directory. Das wichtigere Werkzeug ist ArcGIS Server Manager.

Dieses Werkzeug wird im Browser über die folgende URL aufgerufen:

https://kgis1.dom.htw-dresden.de/arcgis/manager

Aufgaben des Managers:

• Namensgebenden Verwaltung der Services sowie deren "Serviceart" (Karten-Service, Feature-Service, WMS, WFS…)
• Betreuung der ArcGIS Server-Site, Computer, Rollen und Benutzer mit deren Rechten (nur Administrator und Publisher können passwortgeschützt auf den ArcGIS Server Manager zugreifen),
• Bearbeitung der Services hinsichtlich ihrer Metadaten und Eigenschaften,
• Starten, Stoppen, Neustarten und Löschen der Services,
• Festlegung der Anzahl der parallel verfügbaren Instanzen,
• Definieren der ArcGIS Server-Site bezüglich ihrer Komponenten, wie der GIS-Server und der ArcGIS Web Adaptor konfigurieren, die auf mehreren Computern verteilt sein können,
• KML-Netzwerk-Links (ArcGIS Explorer, Google Earth)

Starten Sie den ArcGIS Server Manager im Firefox mit der URL:

https://kgis1.dom.htw-dresden.de/arcgis/manager

Die Sicherheitswarnungen bestätigen Sie bitte jeweils.

Damit nicht ständig in Firefox die Meldung wegen dem Sicherheitsrisiko erscheint, fügen Sie bitte im Firefox Menü > Einstellungen > DatenschutzSicherheit > Zertifikate anzeigen > Ausnahme hinzufügen die folgenden 2 Ausnahmen für den ArcGIS Server und den GeoEvent (nachfolgende Übung) hinzu:

• https://kgis1.dom.htw-dresden.de:6143
• https://kgis1.dom.htw-dresden.de:6443

Melden Sie sich in der Rolle als Publisher an. Ihre Zugangsdaten entnehmen Sie folgender Tabelle.

Hinweis: Bei Benutzernamen und Kennwörtern muss die Groß-/Kleinschreibung berücksichtigt werden.

Hinweis: Nur Nutzer mit Administrator- oder Publisher-Rollentyp dürfen sich am ArcGIS Server Manager anmelden, Benutzer-Rollentyp nicht.

Beachten Sie im folgender Anzeige, dass ein Hauptmenü wiederum in mehrere Untermenüs unterteilt ist, beispielsweise ist das Hauptmenü Services in Untermenüs Services verwalten, OGC-Services, KML-Netzwerk-Links unterteilt.

Verschaffen Sie sich kurz einen Überblick zu den Inhalten und Hilfe der Menüs, ändern dabei jedoch keine Einstellungen.

Im ArcGIS Server Manager wurden durch das Lehrpersonal die Rollen und Nutzer bereits angelegt. Generell gilt:

• vor dem Nutzeranlegen sollten die Rollentypen möglichst zuvor vorhanden sein werden
• mehrere Nutzer können Mitglieder einer Rolle sein
• ein Nutzer kann mehreren Rollen zugeordnet sein

Legen Sie nun einen öffentlichen Ordner (d.h. für jeden verfügbar) mit Ihrer  sNummer an, welcher Ihre Dienste später enthalten wird.

Kontrollieren Sie im Ordner  Utilities, dass die Services Geometry und PrintingTools gestartet sind. Alle anderen Dienste bleiben wie eingestellt.

Zur weiteren Arbeit in ArcGIS Desktop benötigen Sie ArcGIS Server Verbindungen. Dazu gibt es wiederum die drei Rollen mit den oben aufgeführten Zugangsdaten:

Legen Sie nun in ArcCatalog die ArcGIS Server-Verbindungen (Kataloginhaltsverzeichnis > GIS-Server > ArcGIS Server hinzufügen) in den drei Rollen Administrator, Benutzer und Publisher unter Verwendung obiger Server-URL an.

Hinweise:

• Die beiden Sicherheitshinweise werden evtl. bei den nächsten Anmeldungen erscheinen, bestätigen Sie diese immer mit Ja.
• Beachten Sie bei der späteren Arbeit immer den Rollentyp in Klammern hinter dem ArcGIS Servernamen.

Kopieren (RMT auf den Verbindungsnamen > Kopieren) Sie diese drei Verbindungen auf Ihr Laufwerk I: (RMT > Einfügen), damit bei den nächsten Sitzungen kein erneutes zeitaufwendiges und fehleranfälliges Anlegen der Verbindungen durchgeführt werden muss.

Nach dem Verbindungsaufbau (Doppelklick auf die Verbindung) klappen Sie im Katalogverzeichnis alle Einträge der drei Nutzer auf. Sie erkennen, dass die Nutzer unterschiedliche Sichten und Funktionen haben. Auch ist das Kontextmenü (RMT auf Verbindungsnamen) des Nutzers Benutzer gegenüber den Nutzern Publisher und Admin wesentlich eingeschränkt.

Die Funktionen des Nutzers Benutzer sind selbsterklärend, interessanter sind die Funktionen von Publisher und Admin.

Mit der Funktion Neuer Ordner wird, wie eben im ArcGIS Server Manager, ein neuer Ordner angelegt.

Unter Eigenschaften des Stammordners... sind die Metadaten des obersten Ordners (root) einsehbar.

Unter Servereigenschaften... stehen dem Nutzer Admin fast alle Funktionen vom Manager zur Verfügung (damit auch clientseitig).

Dagegen stehen dem Nutzer Publisher nur diese eingeschränkten Funktionen vom Manager zur Verfügung.

ArcGIS Server Services Directory

Wie bereits unter 1.4 Verwaltungswerkzeuge beschrieben, stellt ArcGIS Server ein weiteres Verwaltungswerkzeug, das Service Directory, zur Verfügung.

Dieses Werkzeug wird über eine URL im Browser aufgerufen.

Zur Erinnerung:

• listet alle verfügbaren Services mit ihren Metadaten
• beinhaltet Links, um den Service direkt in Anwendungen einzubinden bzw. anzuzeigen
• richtet sich vor allem an Benutzer und Publisher

Starten Sie ArcGIS Server Directory im Firefox mit der URL:
https://kgis1.dom.htw-dresden.de/arcgis/rest/services
Warnungen bestätigen Sie bitte jeweils.

Unter services wählen Sie SampleWorldCities aus. Mit der ArcGIS Server Installation wurde dieses Beispiel SampleWorldCities mit installiert.

Neben den Metadaten des Dienstes im Service Directory sind Viewer (Clients)  integriert, welche Sie selbstständig testen, wobei die Verwendung der Views (außer ArcGIS JavaScript und ArcGIS Online Map Viewer) die Installation der jeweiligen Software voraussetzt.

ArcGIS JavaScript und ArcGIS Online Map Viewer laufen dagegen im Web-Browser.

Warnungsfenster von ArcGIS mit Sicherheitshinweise bestätigen Sie ggf. immer mit Ja.

Neben den ArcGIS Server Service Directory gibt es noch ArcGIS Server Administrator Directory. Diese Anwendung wurde bis jetzt vernachlässigt, da diese Anwendung zur weiteren Arbeit nicht benötigt wird und hier nur der Vollständigkeit kurz beschrieben wird. ArcGIS Server Administrator Directory ist eine Webanwendung, die Sie in erster Linie beim Schreiben administrativer Skripte für ArcGIS Server unterstützt. Sie können zum Administrator Directory navigieren, um zu erfahren, wie administrative Web-Service-Anforderungen über REST konstruiert werden. Sie können diese Anforderungen dann konvertieren und über HTTP mithilfe einer Skriptsprache Ihrer Wahl senden. Weitere Informationen zur Skripterstellung für die ArcGIS Server-Verwaltung erhalten Sie hier

Sie können weiterhin das Administrator Directory verwenden, um bestimmte administrative Funktionen auszuführen, die nicht in ArcGIS Server Manager verfügbar sind. Sie müssen das Administrator Directory beispielsweise verwenden, um einen neuen Geometrie-Service oder Such-Service zu erstellen. Dies wird nicht Gegenstand der nächsten Aufgaben sein.

Arbeitsschritte zum Veröffentlichen von Services

In folgendem Tutorial werden die wesentlichen Arbeitsschritte zum Veröffentlichen einer GIS-Ressource auf dem Server beschrieben. Im Allgemeinen sind vier Arbeitsschritte auszuführen:

Sie veröffentlichen zunächst mit dem vorgestellten Programm in diesen vier Schritten einen OGC-konformen Web Map Service.

Erstellen einer Kartengrundlage

Die Karten bzw. das Layout der zur veröffentlichenden Daten werden über ArcMap erstellt und bearbeitet. Wollen Sie ArcGIS Pro nutzen wollen, so muss auf dem ArcGIS Server zusätzlich ArcGIS Portal installiert sein, was bei uns nicht der Fall ist. Bei entsprechender Layer-Anzahl und speziellen Anforderungen an die Symbologie ist dieser Schritt sehr zeitaufwendig. Das gilt insbesondere, wenn die Karte für mehrere Maßstabsebenen vorbereitet werden soll. In diesem Fall wäre für jeden Maßstabsbereich eine eigene Symbologie insbesondere für Symbole und Texte zu vergeben, um eine ansprechende Lesbarkeit in allen Maßstabsbereichen zu gewährleisten. Empfehlenswert ist dann im Namen des Layers die entsprechende Maßstabszahl anzugeben, beispielsweise wie in nebenstehender Abbildung.

Datengrundlagen / Vorbereitung

Als Ausgangsdaten nutzen Sie hierbei Daten zu den Verwaltungsgebieten Deutschlands incl. der Einwohnerzahlen (von 31.12.2019) des Bundesamtes für Kartographie und Geodäsie (BKG). Unter https://gdz.bkg.bund.de/index.php/default/digitale-geodaten/verwaltungsgebiete.html stehen verschiedene Daten in verschiedenen Koordinatensystemen zum Download zur Verfügung. Da die Daten sehr umfangreich sind und die Sichtung incl. Aufbereitung sehr zeitintensiv ist, wurden diese Daten für Sie bereits heruntergeladen und auf die benötigten Daten reduziert. Dabei wurden nicht benötigte Shapedaten und Dokumente gelöscht, nicht benötigte Attribute in den verbliebenen Daten gelöscht, die Shapedaten in das benötigte Koordinatensystem WGS84 (EPSG: 4326) transformiert und eine ArcMap-Projektdatei (.mxd) angelegt.

Kopieren Sie sich dazu das gesamte Verzeichnis \\kfs1.dom.htw-dresden.de\Lehre\Lehrgebiete_Master\2.Semester\G383_Geodatenmanagement\ArcGIS_Server_10.9\ auf Ihren lokalen PC auf D:\Ablage\sxxxxx (Bibliotheksnummer) bzw. heimischer PC. Beachten Sie (damit Sie in den Lehrveranstaltung auf einen aktuellen Datenbestand arbeiten), dass Sie dieses lokale Verzeichnis (vom Labor-PC oder heimischer PC) immer beim Beenden der Lehrveranstaltung auf Samba zu sichern ist und immer vor der Lehrveranstaltung auf den lokalen PC zu kopieren ist. Ein Arbeiten auf Samba sollte aufgrund der hohen Datenmengen nicht erfolgen.

Öffnen Sie mit ArcGIS Map die kopierte Projektdatei ...\Ausgangsdaten\vg250-ew_2019-12-31.geo84.shape.ebenen\vg250-ew_ebenen\verwaltungsgebiete.mxd, verschaffen Sie sich einen Überblick zum Projekt und nehmen noch keine Veränderungen in der Layoutgestaltung vor. Im Rahmen der Übung kann dieser Schritt der Layoutgestaltung vergleichsweise kurz gehalten werden, da er für die eigentliche Arbeit mit dem Server nicht entscheidend ist. Im Produktiveinsatz ist diesem Schritt jedoch besondere Aufmerksamkeit zu schenken, damit der Anwender eine einfach lesbare und ansprechende Karte erhält.

Festlegen der Eigenschaften des Service

Lesen Sie die nächsten Erläuterungen zum besseren Verständnis bis zur nächsten Aufgabe nur durch und erst bei der nächsten Aufgabe führen Sie diese Schritte in Analogie durch.

Die Eigenschaften des Service werden im Service-Editor festgelegt, beim Service veröffentlichen. Dieser wird über die Menüfunktionen Datei > Freigeben als > Service... aufgerufen.

Nur Nutzer mit Publisher- und Admin-Rollen dürfen Services veröffentlichen und ändern, Benutzer-Rollen dürfen nur gehostete Services verwenden.

Warnungsfenster von ArcGIS mit Sicherheitshinweise bestätigen Sie ggf. immer mit Ja. Als nächstes wird der Zielordner angegeben.

Nach Angabe der Server-URL und dem Ausgabeverzeichnis öffnet sich der eigentliche Service-Editor (Achtung! Fenster liegt gelegentlich hinter dem ArcMap-Fenster):

Unter dem Menüpunkt Funktionen lassen sich die zu erstellenden Service-Typen auswählen. Dabei wird in jedem Falle ein Karten-Service erstellt, alle anderen Service-Typen können zusätzlich ausgewählt werden.

Nach entsprechender Auswahl steht ein weiterer Menüpunkt zum Einstellen der spezifischen Service-Eigenschaften zur Verfügung. Im Falle des Web Map Service lassen sich hier die Metadaten definieren. Informieren Sie sich an dieser Stelle der ArcGIS Server Online-Hilfe über die Service-Typen.

Für jeden beliebigen Service lassen sich zudem unter dem Menüpunkt Parameter bzw. im Menüpunkt Caching die folgenden Eigenschaften implementieren, die die Optik bzw. die Performance des Service beeinflussen:

Nachteil der Verwendung eines Caches ist das Verwenden von festen Zoomstufen, der benötigte Speicherplatz der Bilddateien und möglicherweise lange Wartezeiten bei der Erstellung. Aus letztgenanntem Grund sollten nur Grundlagenkarten und vergleichsweise statische Datensätze dem Caching unterzogen werden, um den Pflegeaufwand des Caches gering zu halten.

Im Service Editor lassen sich die Eigenschaften des Caches festlegen und er bietet zudem die Funktion, den benötigten Speicherplatz des Caches im Vorfeld abzuschätzen (Mit Kachel aus einem Cache > Cache-Größe berechnen > Start).

Als Kachelschema können die im Internet üblichen Zoomstufen eingestellt werden oder eigene Zoomstufen gewählt werden, dies ist abhängig vom zu verwendenden Client. Die Auswahl lässt sich nach oben und unten beschränken.

Unter Cache > Erweiterte Einstellungen (steht nur bei Auswahl Mit Kacheln aus einem Cache sowie nach der Berechnung der Cache-Größe zur Verfügung) ist unter anderem die Auswahl des Bildformates (png, jpg) und Komprimierungsart möglich. Über das Button

Wird ein Karten-Service mit Bildpyramiden erstellt, steht dieser automatisch als WMTS entsprechend den Bestimmungen des Open Geospatial Consortium (OGC) zur Verfügung. Es ist keine spezielle Funktion zu aktivieren. Der Zugriff über die WMTS-Interfaces GetCapabilities und etTile ist möglich.

Unter dem Menüpunkt Elementbeschreibung lässt sich eine Beschreibung des Service hinzufügen.

Unter dem Menüpunkt Pooling wird die minimale und maximale Anzahl von Instanzen definiert. Sämtliche mit ArcGIS Server veröffentlichten Services befinden sich in einem Pool. Das heißt, dass Instanzen des Service mehrere Anwendungssitzungen unterstützen. Eine Anwendung, die eine Instanz eines in einem Pool befindlichen Services verwendet, verwendet diese nur für die Dauer, die für das Abschließen einer Anforderung erforderlich ist (z.B. zum Zeichnen einer Karte oder für die Geokodierung einer Adresse). Nachdem die Anforderung abgeschlossen wurde, gibt die Anwendung den entsprechenden Verweis wieder für den Service frei und gibt die Instanz direkt an den verfügbaren Instanzen-Pool zurück. Da Sie bzw. das Lehrpersonal die Einzigen sind, ist jeweils eine Instanz ausreichend, bei zur erwartenden Mehrbenutzerzugriff sollten die Instanzen angepasst werden.

Veröffentlichen und Verwenden eines Service

Die Eigenschaften des Service sind nun vergeben.

Bevor der Service veröffentlicht wird, ist es ratsam eine Analyse mit Hilfe der Funktion

Der Service kann nun mittels der Funktion

Die notwendigen Dateien werden erstellt bzw. auf den Server kopiert, dies dauert etwas, nicht ungeduldig werden. Nach Fertigstellung ist der Service verfügbar.

Der Service steht nach der Veröffentlichung auf dem Server bereit und kann von unterschiedliche Anwendungen über die Herstellung einer Verbindung mit dem GIS-Server aufgerufen werden. Dies sind einerseits natürlich ESRI-Client-Anwendungen (ArcMap, ...), aber auch Fremdanwendungen (Google Maps, AutoCAD, WMS-Clients).

Je nach Caching-Einstellung erfolgt eine Abschluss Meldung:

• Mit Kacheln aus einem Cache

  

• Dynamisch aus den Daten

  

Veröffentlichen Sie nun wie zuvor beschrieben zu den Verwaltungsgebieten

auf dem ArcGIS Server einen:

• Karten-Service
• KML Service
• Web Map Service (WMS)
• Web Feature Service (WFS)

Kopieren Sie sich die im ArcGIS Server-Editor die angezeigten

• Karten-REST-URL
• Karten-SOAP-URL
• KML-REST-URL
• KML-SOAP-URL
• WMS-SOAP-URL
• WFS-SOAP-URL

vor der Veröffentlichung unbedingt in ein Dokument, da diese für die nächsten Aufgaben immer wieder benötigt werden. Es schleichen sich sehr schnell Schreibfehler ein und die Fehlersuche ist ziemlich zeitintensiv, ein COPY&PASTE verhindert dies.

Verwenden Sie zur Veröffentlichung folgende Parameter:

Wählen Sie erst

Die Cache-Größen-Warnung bestätigen Sie bitte wie im folgenden Bild.

Die Erstellung dauert eine Weile, nicht ungeduldig werden.

Gelegentlich kommen Meldungen, dass der Service nicht angelegt wurde, was jedoch bei einer Kontrolle

• in der Voransicht von ArcCatalog in den ArcGIS Server Verbindungen
• im ArcGIS Server Manager oder
• über die URL: https://kgis1.dom.htw-dresden.de/arcgis/rest/services/sxxxxx/verwaltungsgebiete_sxxxxx/MapServer?f=jsapi

sich nicht bestätigt.

Beachten Sie, dass im ArcGIS Server Manager bei Service-Änderungen dieser Service ggf. neu zu starten ist, auch im ArcCatalog muss ggf. ein Aktualisieren durchgeführt werden.

Rufen Sie nun die WMS-GetCapabilities (Version=1.3.0) sowie die WFS-GetCapabilities (Versionen 1.1.0) in einem Webbrowser und in Altova XMLSpy (Datei > Öffnen > Zur URL wechseln) ab (https://kgis1.dom.htw-dresden.de/arcgis/services/sxxxxx/verwaltungsgebiete_sxxxxx/MapServer/WMSServer? .....; Achtung! URL ohne der Portangabe :6443). Beachten Sie dabei die Pflichtparameter (REQUEST, VERSION, SERVICE), welche Sie in den vorangegangenen Übungen (WMS: Kapitel 2.2.1 Schnittstelle GetCapabilities sowie WFS: Kapitel 2.2.4 GetCapabilities Interface) bereits kennengelernt haben.

Im evtl. folgenden Meldungsfenster (Nicht sichere Verbindung) aktivieren Sie bitte im unteren Bereich:

und schließen das Fenster mit:

Sehen Sie sich als Benutzer oder Publisher Ihren Karten-Service verwaltungsgebiete_sxxxxx in ArcCatalog (Vorschau) an und laden Sie diesen mit DRAG&DROP in Ihr ArcMap Projekt hinzu. Vergleichen diesen bezüglich Lage und Aussehen mit Ihren Layern im ArcMap Projekt. Layer und Dienst sollten identisch sein.

Wiederholen Sie dies mit dem WMS Dienst, indem Sie diesen im ArcCatalog hinzufügen.

Ändern Sie nun in Analogie des Layers Kreise die Darstellung des Layers Gemeinden dergestalt, dass dieser erst ab einem Maßstab von 1:500000 und eine Beschriftung der Gemeindenamen ab einem Maßstab von 1:250000 dargestellt wird. Ggf. können Sie auch die Farbgebung des Layers Gemeinden Ihren Vorstellungen anpassen.

Entfernen Sie nun unbedingt Ihren Karten- und WMS-Service aus dem Datenrahmen und speichern Sie Ihr Projekt vor dem erneuten Veröffentlichen.

Laden Sie erneut in ArcMap Ihren Karten-Service verwaltungsgebiete_sxxxxx und WMS-Service hinzu und kontrollieren Sie Ihre Layout-Änderungen, indem Sie in die Karte auf die gesetzten Maßstabsbereiche reinzoomen.

Kontrollieren Sie im Altova XMLSpy, ob der Layer Gemeinden nun ebenso wie der Layer Kreise sogenannte Scale-Hints (MaxScaleDenominator/MinScaleDenominator) besitzt. Ein Scale-Hint wird beim WMS dazu benutzt, um Einschränkungen bezüglich der Sichtbarkeit einzelner Layer vorzunehmen, welche Sie eben in ArcMap gesetzt hatten. Es kann dabei eine Unter- sowie Obergrenze angegeben werden. Wird diese nicht angegeben, so ist der Layer uneingeschränkt sichtbar. Bei den angegebenen Werten handelt es sich nicht um die Maßstabszahl. Es wird die Größe der Diagonalen eines Pixels in der Natur in m angegeben. Die Standardgröße eines Pixels ist mit 0,28x0,28mm definiert. Dies entspricht in etwa 90,7 DPI. Je nach Bildschirmauflösung kann der berechnetet Wert von dem Bildschirmwert abweichen.

In den folgenden Abschnitt testen Sie die Verwendung der Services in QGIS. Neben den OGC Diensten WMS und WFS kann QGIS mittlerweile auch auf die proprietären Services

Starten Sie QGIS und führen Sie folgende Schritte selbstständig durch:

• Kontrollieren Sie vor dem Anlegen einer WMS-Verbindung in QGIS dass unter Einstellungen > Optionen > Netzwerk > Proxy für Webzugriff benutzen (Default-Proxy, wenn in Systemeinstellungen Proxy eingestellt ist) aktiviert ist.
• Laden Sie die Layer einzeln Ihres WMS-Dienst hinzu (Sicherheitswarnung/Zertifikat ignorieren; Bildformat GIF oder PNG). Beachten Sie die Reihenfolge der Layer (gezeichnet wird immer von unten nach oben), ggf. ordnen Sie diese Reihenfolge mit DRAG&DROP neu an oder stellen Sie eine Transparenz der Layer ein (wichtig bei Flächenfüllungen).
• Testen Sie die Sachdatenabfrage aller WMS-Layer, indem Sie mit Hilfe des Buttons
  
  auf ein Objekt tippen.
• Laden Sie die Layer einzeln Ihres WFS-Dienst hinzu (Version: Maximum; Achsenorientierung ignorieren (muss evtl. getestet werden, ob ignorieren oder nicht); Titel als Layernamen verwenden). Evtl. gibt es Probleme beim Laden des Layers Bundesländer, wenn ja, ändern Sie in Ihrem ArcMap Projekt verwaltungsgebiete_sxxxxx.mxd den Layernamen in Bundeslaender und veröffentlichen den Dienst erneut (mit überschreiben). Vergeben Sie in QGIS den WFS-Layern eine geeignete Symbologie und sehen Sie sich die Attributtabellen an und testen Sie wiederum die Sachdatenabfrage aller WFS-Layer.
• Laden Sie nun in Analogie die Layer Ihres ArcGisMapServer (Karten-REST-URL) und testen Sie wiederum die Sachdatenabfrage aller ArcGisMapServer -Layer. ArcGisFeatureServer können derzeit in QGIS zwar geladen werden, jedoch sind keine Änderungen in den Daten möglich, nur über ESRI Software.
• Speichern Sie das QGIS-Projekt in Ihrem Ordner und das Ergebnis (Bildschirmabzug QGIS) in einem Lösungsdokument.

Clients außerhalb der HTW, wie z.B. Geoportal Sachsenatlas, können aufgrund der Proxyeinstellungen der HTW nicht auf den ArcGIS Server kgis1.dom.htw-dresden.de durchgreifen. Der Server ist nur innerhalb der HTW erreichbar, außerhalb nur über VPN. Beachten Sie diesbezüglich auch Ihre Proxy-Einstellungen vom Browser.

Service mit Feature-Zugriff

• Hilfe ArcGIS Server - Feature-Service

Mit einem Feature-Service (im ArcGIS Server als Feature Access bezeichnet) lassen sich die in einer Datenbank befindlichen Features abfragen und editieren. Als Clients stehen ArcGIS Desktop und Web-Anwendungen zur Verfügung. Die Änderungen werden über den Server in der Datenbank gespeichert. Darüber hinaus können mit Feature-Services Daten aus Beziehungsklassen und nicht räumliche Tabellen abgefragt und bearbeitet werden. Folgende Abbildung verdeutlicht die zugrundeliegende Architektur.

Voraussetzung für Feature-Services

Voraussetzung für den Zugriff auf Features ist das Vorliegen der Daten in einer Geodatenbank, welche zusätzlich noch beim ArcGIS Server Manager registriert sein muss. Diese Registrierung führen Sie beim ersten Veröffentlichen eines Feature-Service später aus. ArcGIS kann auf die Datenbanken von Oracle, PostgreSQL, MS SQL Server, DB2 von IBM und Informix mit entsprechender räumlicher Erweiterung zugreifen. Als Datenbank steht für die Übung PostgreSQL mit der Erweiterung PostGIS auf dem Datenbankserver kdbs2 (141.56.4.6) der Fakultät zur Verfügung. Da Sie jedoch in der Rolle "Publisher" arbeiten, kommen Sie nicht mit den administrativen Werkzeugen der Datenbank in Berührung.

Damit der ArcGIS Server eine Verbindung zum Datenbankserver aufbauen kann, sind sogenannte Datenbank-Client-Dateien (Bibliotheken) notwendig. Ab der Version ArcGIS Server 10.3 sind die PostgreSQL-Client-Dateien in der Installationsroutine mit enthalten. Deshalb müssen keine PostgreSQL-Client-Dateien, wie in den Vorgänger-Versionen üblich, separat herunterladen und in definierten Verzeichnissen abgelegt werden, um eine Verbindung herzustellen.

Anlegen des Feature-Service in ArcMap

Die Erstellung der Feature-Daten sowie die Veröffentlichung des Feature-Service erfolgt mit ArcMap. Wollen Sie ArcGIS Pro nutzen wollen, so muss auf dem ArcGIS Server zusätzlich ArcGIS Portal installiert sein, was bei uns nicht der Fall ist.

Seit 17. März 2016 trat die Verordnung über technische Mindestanforderungen an den sicheren und interoperablen Aufbau und Betrieb von öffentlich zugänglichen Ladepunkten für Elektroautos (Ladesäulenverordnung - LSV) in Kraft. Sie schreibt u.a. die Anzeigepflicht der Betreiber von Ladepunkten bei der Bundesnetzagentur vor. Öffentlich zugänglich ist ein Ladepunkt, wenn er sich entweder im öffentlichen Straßenraum oder auf privatem Grund befindet und der zum Ladepunkt gehörende Parkplatz von einem unbestimmten oder nur nach allgemeinen Merkmalen bestimmbaren Personenkreis tatsächlich befahren werden kann. Dabei wird auch unterschieden zwischen Normalladepunkte und Schnellladepunkte. Normalladepunkte haben eine Ladeleistung von höchstens 22 kW, Schnellladepunkte haben eine Ladeleistung von mehr als 22 kW. Neben weiterer Daten werden die Positionsdaten der Ladestationen gemeldet.

Eine ausreichende Ladeinfrastruktur ist neben dem Kaufpreis und der Reichweite eine der Grundvoraussetzungen für die Mobilitätswende. Zahlen und Fakten zu Neuzulassungen von Elektroautos in Deutschland erhalten Sie hier sowie zum PKW-Bestand in Deutschland nach Kraftstoffarten erhalten Sie hier.

Derzeit laufen Studien für Elektroauto-Ladeinfrastrukturen wie z.B. diese von Sachsen (2017).

Ziel ist es im Folgenden die Standorten von E-Ladesäulen für Elektroautos in einer Geodatenbank als Feature-Service zu veröffentlichen. In einem ersten Schritt werden dazu die Daten heruntergeladen und eine neue Geometrietabelle in einer Datenbank exportiert. Danach werden diese Daten wiederum in ein ArcMap Projekt eingebunden und danach als Feature-Service veröffentlicht. Als letzter Schritt wird das Ändern von Features getestet bzw. optimiert was auch umfangreiche Datenbankkenntnisse erfordern wird.

Recherchieren Sie auf der Website der Bundesnetzagentur (Fachthemen > Elektrizität und Gas > E-Mobilität / Öffentliche Ladeinfrastruktur) nach der Liste der Ladesäulen und laden diese herunter. Bei der Recherche werden Sie feststellen, dass bereits eine Übersichtskarte (ArcGIS Online Anwendung - Ladesäulenkarte) existiert, welche Sie in etwa nachbauen. Zusätzlich haben Sie jedoch in Ihrer späteren Anwendung die Möglichkeit Ladesäulen hinzuzufügen, zu löschen oder zu ändern und diese Daten für weitere Analysezwecke zu verwenden. Eine Analyse wäre z.B. die Anzahl der Elektroautos zur Anzahl der Ladesäulen, jedoch gibt es derzeit zur Anzahl der Elektroautos nur auf Bundeslandebene konkrete Zahlen für 2021 und auf Kreisebene von Sachsen von 2017 (Sachsen Seite 17). Weitere Analysen wären die Ladepunktedichte (Anzahl der Ladepunkte pro 1000 Einwohner, siehe Sachsen Seite 15) oder Ladepunktedichte (Anzahl der Ladepunkte pro km², siehe Sachsen Seite 16).

Beachten Sie folgenden Hinweis zur Datennutzung:

Die auf der Ladesäulenkarte und in der Liste veröffentlichten Registerdaten der Bundesnetzagentur stehen der Öffentlichkeit zur freien Verfügung und Verwendung. Die Daten können kostenfrei heruntergeladen und gespeichert werden. Eine Haftung der Bundesnetzagentur für die Richtigkeit und Vollständigkeit der Daten wird ausgeschlossen. Die Daten sind durch eine Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz lizenziert. Daten, die unter der Lizenz CC BY 4.0 stehen, dürfen unter einer Namensnennung geteilt, vervielfältigt und bearbeitet werden. Als Namensnennung für Daten dieser Internetseite ist Bundesnetzagentur.de zu verwenden. Das bedeutet für Sie, dass Sie in den späteren ArcGIS Online Karte incl. der Pop-up-Fenster aus lizenzrechtlicher Sicht eine entsprechende Namensnennung vornehmen müssen!

Achtung! Je nach Download-Datum der XLSX-Datei ist der Umfang der Daten unterschiedlich. Im folgenden Ablauf sind Satzanzahlen vom Stand 07.10.2021, was dann später auch Auswirkungen auf die Bildschirmabzüge der Kartendarstellungen und Daten haben wird!!!

Es gibt mehrere Möglichkeiten eine XLSX-Datei in eine Geometrietabelle mit korrekte gesetzten Koordinatensystem, Datentypen, eindeutigem Schlüssel (aber ohne Index), CHECK-Constraints und DEFAULTS umzuwandeln, im folgenden ist ein getesteter und zu empfehlender Workflow beschrieben:

• Bevor Sie die heruntergeladene XLSX-Datein eine Datenbank exportieren (über CSV-Import), sollten in Excel:

  • die Zeilen über den Spaltenüberschriften gelöscht werden,
  • alle 4 Spalten Public Key x gelöscht werden,
  • doppelte Datensätze entfernt werden über Menü: Daten > Gruppe Datentools > Duplikate entfernen > Alles Markieren > OK > liefert ca. 2092 doppelte Werte (Stand 7.10.2021), (die Daten der Bundesagentur sind nicht 100%ig korrekt und fehlerfrei),
    
  • eine fortlaufende Nummerierung als erste Spalte (gid, später als ID-Spalte genannt und ist der eindeutige und not null Schlüssel) eingefügt werden und
  • die Spaltenüberschriften so geändert werden, das diese die Attributnamen keine Leerzeichen, alle Sonderzeichen (außer _ ), Umlaute und ß enthalten, da diese als Attributnamen in der Datenbank nicht erlaubt sind. Kontrollieren Sie dies sehr sorgfältig, hier gemachte Fehler führen später zu Problemen.
    
    
    
    
    
    
    
    

• Speichern Sie die überarbeitete XLXS-Datei in eine CSV-Datei (CSV (Trennzeichen-getrennt)).

• Sehen Sie sich die CSV-Datei in Notepad++ an und löschen Sie ggf. alle Zeilen am Ende der Datei, welche aus leeren Datensätzen bestehen (;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;). Diese sind beim Löschen doppelter Datensätze entstanden.

• Sehen Sie sich im ArcCatalog die CSV-Datei an und exportieren diese mit den Namen ladepunkte_tmp in Ihr Schema sxxxxx auf den Datenbankserver kdbs2 in Ihre Datenbank gisma2021.

  Ablauf:
  Evtl. ist dazu zuvor mit ArcCatalog eine Datenbankverbindung mit Ihrer Datenbank gisma2021 herzustellen. Das Anlegen einer Datenbankverbindung erfolgt in ArcCatalog 10.x über die ArcToolbox Data Management Tools > Workspace > Datenbankverbindung erstellen. Als Speicherort können Sie ein mit der Funktion Mit Ordner verbinden (

  
  ) verbundenes Laufwerk einstellen (z.B. D:\Ablage\sxxxxx\...), damit die Verbindungsdatei nicht bei einer neuen Sitzung wieder neu aufgebaut werden muss. Als Datenbank muss Ihre Datenbank gisma2021eingetragen werden! Nach kurzer Zeit können Sie zu dieser Verbindung wechseln und diese öffnen. Sollte eine Fehlermeldung erscheinen, so kontrollieren Sie die Verbindungseigenschaften mit Rechtsklick auf die Connection.

  Nun können Sie mit Rechtsklick auf die CSV-Datei die Daten in eine Tabelle ladepunkte_tmp exportieren (oder mit Rechtsklick auf die Connection > Importieren > Tabelle (einzeln) ...). Beachten Sie dabei, dass der Datentyp für die Postleitzahl Text sein muss wegen Postleitzahlen mit führender 0. Ändern Sie deshalb (mit Rechtsklick auf das Attribut Postleitzahl > Eigenschaften) den Datentyp auf Text und Länge 5, andernfalls gibt es 4-stellige Postleitzahlen (z.B. für Dresden ohne 0 an erster Stelle).

  

  Der Prozess dauert (je nach Internetverbindung) etwas.

   Hinweis In den folgenden Bildschirmabzügen arbeitet der Nutzer s12345 in der Datenbank gis, Sie nicht, Sie nutzen bitte gisma2021!

  
   

  Merken Sie sich:
  Datenbanktabellen (Sach- und Geometrietabellen) welche mit ESRI-Mitteln in die Datenbank exportiert oder mittels ArcCatalog angelegt oder registriert wurden, dürfen nur mit ESRI-Mitteln (ArcCatalog) gelöscht werden, damit die Registrierungstabellen in der Datenbank im Schema SDE gepflegt werden. Löschen Sie beispielsweise mit pgAdmin eine registrierte Tabelle, können Sie diese nicht mit gleichem Namen erneut anlegen bzw. registrieren, da diese in den Registrierungstabellen noch enthalten ist. Ebenso können Änderungen an der Struktur (zusätzliche Attribute, gelöschte Attribute, Änderungen an Attributnamen und Datentyp, ...) welche an registrierten Tabellen mit Datenbankmitteln (pgAdmin) oder anderer GIS-Systeme (QGIS) vorgenommen wurden, im Nachhinein von ESRI (ArcCatalog)  nicht erkannt werden.

  Nach dem Export in die Datenbanktabelleladepunkte_tmp kontrollieren Sie in pgAdmin die identische Satzanzahl zwischen der CSV-Datei und der Datenbanktabelle (select count (*) from ladepunkte_tmp;). Ebenso kontrollieren Sie den Datentyp für postleitzahl, ist dieser nicht Text, so löschen Sie im ArcCatalog die Tabelle und legen Sie diese erneut in ArcCatalog korrekt an.

• Wenn Sie sich die Daten bei Postleitzahl nun ansehen, werden Sie evtl. feststellen, dass trotz Datentyp Text mit 5 Stellen es 4-stellige Postleitzahlen gibt. Testen Sie diesbezüglich diese Abfrage in pgAdmin:
  SELECT * FROM ladepunkte_tmp WHERE betreiber='Volkswagen Sachsen GmbH;
  bzw.
  SELECT * FROM ladepunkte_tmp WHERE length(postleitzahl)=4;

  Sollte dies bei Ihnen der Fall sein, so setzen Sie folgendes SQL-Kommando in pgAdmin ab, um alle 4-stelligen Postleitzahlen in eine 5-stellige mit einer führenden 0 zu ändern.:
  UPDATE ladepunkte_tmp a SET postleitzahl='0'||(SELECT postleitzahl FROM ladepunkte_tmp WHERE a.gid=gid) WHERE length(postleitzahl)=4;
  Kontrollieren Sie erneut die Werte bei dem Attribut postleitzahl.

• 
  
  Code1

  Erweitern Sie in pgAdmin die Tabelle ladepunkte_tmp um ein Geometrie-Attribut geometrie mit dem Raumbezug WGS84 (Datentyp: geometry(Point,4326)).

  Füllen Sie das Attribut geometrie mit einem Update-Kommando unter Nutzung der Attribute laengengrad sowie breitengrad und eines Geometry Constructors von PostGIS (ST_MAKEPOINT in Kombination mit ST_SetSRID für das korrekte Koordinatensystem). Zur weiteren Unterstützung können Sie nebenstehende Spicker und Codes nutzen, achten Sie jedoch darauf, dass insbesondere in den folgenden Aufgaben Ihre Tabellen genutzt werden (d.h. s12345 durch Ihre Bibonummer ersetzen). Ebenso könnten Ihre Attribut- und Tabellennamen anders lauten.

• 

  Kontrollieren Sie die Geometriedaten im pgAdmin im Geometry Viewer. Sie sehen Punkte außerhalb von Deutschland, dies sind wieder Fehler im Datenbestand (laengengrad und/oder breitengrad), welche Sie mit Hilfe Ihres zu erstellenden Feature-Service später korrigieren werden. Gelegentlich zeigt pgAdmin nur 1000 Datensätze an, Sie können dies ignorieren, denn ein select count(*) from ladepunkte_tmp; zählt die Gesamtanzahl.

• 
  
  Code2

  Damit ArcCatalog später die Änderung (zusätzliches Attribut) erkennt, erzeugen Sie in pgAdmin eine Kopie (ladepunkte_sxxxxx) von der Tabelle (ladepunkte_tmp) mittels: CREATE TABLE ... as SELECT ...; und löschen Sie in dieser Kopie (ladepunkte_sxxxxx) das Attribut objectid mittels: ALTER TABLE ... DROP COLUMN ...;.
  Die alte Tabelle ladepunkte_tmp wird zu einem späteren Zeitpunkt in ArcCatalog gelöscht.

• Sehen Sie sich die Daten und Attribute beider Tabellen in ArcCatalog an. Sie werden feststellen, dass die Tabelle ladepunkte_tmp von ESRI nicht als Geometrietabelle erkannt wird, obwohl Geometrien enthalten sind, da das in pgAdmin zusätzlich angelegte und gefüllte Attribut geometrie wie eben beschrieben nicht erkannt wird.

• Registrieren Sie die neue Tabelle ladepunkte_sxxxxx in ArcCatalog (Rechtsklick > Verwalten > In Geodatabase registrieren).
  

  

• Beim Registrieren werden zusätzliche Attribute zur Verwaltung an das Ende der Geometrietabelle angefügt und ein räumlicher Index auf die Geometrie gesetzt. Objectid kann nichtals eindeutiger Schlüssel verwendet werden, da dies ein von ESRI verwalteter Schlüssel ist und sich bei Änderungen der Daten ändern kann. Kontrollieren Sie in pgAdmin die Änderungen an der Tabellenstruktur der Tabelle ladepunkte_sxxxxx in der SQL-Ansicht.

• 
  
  Code3

  Das Attribut gid soll eindeutig und not null werden, was einem Primärschlüssel entspricht. Da bei ALTER TABLE ... ADD CONSTRAINT PRIMARY KEY ...; jedoch die Datenbank automatisch einen Index setzt, mit welchem ArcGIS Probleme hat, wird ein anderer Weg gewählt.

  1. Damit das Attribut gid eindeutig wird, setzen Sie dies mit pgAdmin auf UNIQUE.
  

  2. Damit das Attribut gid not null wird und bei Inserts automatisch hochgezählt wird, könnte eine Sequenz erzeugt werden, welche auf das Attribut gid als DEFAULT nextval gesetzt wird, was jedoch von ArcMap (bei Änderungen über Feature Service) leider derzeit nicht unterstützt wird, da der Feature-Service in einer temporären Kopie (FileGeoDatabase) arbeitet. Daher erzeugen Sie einen Trigger (incl. Funktion), welcher als neue gid bei einem INSERT den größten Wert des Attributes gid ermittelt und diesen Wert um eins für die neue gid im neuen Datensatz erhöht.

• 
  
  Code4

  Setzen Sie für das Attribut art_der_ladeeinrichtung ein CHECK-Constraints für Normalladeeinrichtung und Schnellladeeinrichtung sowie für die folgenden Attribute NOT NULL und die genannten DEFAULTS. Diese könnten mit ALTER TABLE ... ALTER COLUMN ... SET DEFAULT ...; und ALTER TABLE ... ALTER COLUMN ... SET NOT NULL; auf die Tabellendefinition gesetzt werden. Da jedoch bei der späteren Arbeit mit dem Feature-Service die DEFAULTS ignoriert werden (da in einer Kopie - FileGeoatabase editiert wird), ist es besser einen Trigger zu erzeugen, welcher beim Synchronisieren bei null Werten den DEFAULT Wert setzt, damit ist NOT NULL ebenfalls gewährleistet.

  • inbetriebnahmedatum: now() (Hinweis: Bei Insert wird, wenn kein Datum eingegeben wird, das aktuelle Datum mit Uhrzeit gespeichert)
  • anschlussleistung_kw: 22
  • art_der_ladeeinrichtung: 'Normalladeeinrichtung'
  • anzahl_ladepunkte: 1
  • steckertypen1: 'AC Steckerdose Typ 2'
  • p1_kw: 22
  • postleitzahl:immer 5-stellig

Legen Sie ein neues leeres ArcMap Projekt an, laden die Feature Class ladepunkte_sxxxxx aus ihrer Datenbankverbindung, zoomen auf den gesamten Layer, wählen eine geeignete Symbologie zur Unterscheidung von Schnell- und Normalladestationen (Symbole stehen im Ausgangsdatenordner zur Verfügung). Ebenso erstellen Sie eine Beschriftung mit der Anzahl der Ladepunkte bei einem Maßstab ab 1:250000.

Speichern Sie das Projekt unter ladepunkte_sxxxxx.mxd.

Veröffentlichen Sie nun einen Feature-Service (Feature Access) ladepunkte_sxxxxx wieder im Ordner sxxxxx, der nur Daten zu Standorten von Ladepunkte von Elektroautos enthält, auf dem ArcGIS Server.

Verwenden Sie zur Veröffentlichung folgenden Parameter:

• incl. Elementbeschreibung,
• Pooling: Mindestanzahl und maximale Anzahl von Instanzen pro Computer jeweils 1,
• Feature Access > Zulässige Operationen: alle außer Synchronisieren

Da die Geodatenbank (kdbs2, gisma2021 Ihr Schema) noch nicht registriert ist, bricht bei der allerersten Veröffentlichung eines Feature-Services der Vorgang mit einer Fehlermeldung ab.

Bestätigen Sie dies mit OK, lassen das Fenster Service-Editor geöffnet und tippen im ArcMap-Projekt die Fehlermeldung Hoch mit Doppelklick an.

Wählen Sie das Button

Wiederholen Sie

Sollte erneut diese Fehler (waren in Vorgängerversion ein häufiger Fehler)

oder

kommen, so ist dieser Fehler im Projekt enthalten und ist in der Regel nicht mehr behebbar. Schließen Sie daher alle ArcMap- (ohne Speicherung) und ArcCatalog-Fenster und starten Sie erneut ein leeres ArcMap-Projekt. Laden Sie Ihre ladepunkte_sxxxxx - Feature Class aus der Geodatenbank hinzu, visualisieren diese erneut und veröffentlichen erneut einen Feature-Service in Ihrem Ordner mit einem neuen Namen ladepunkte2_sxxxxx. Der alte Name ladepunkte_sxxxxx führt meist wieder zum Fehler und sollte daher nicht mehr verwendet werden.

Funktioniert die Datenspeicherregistrierung dennoch nicht, so müssen Sie im ArcCatalog Rechtsklick auf Ihre GIS-Server Verbindung

Sollte das Veröffentlichen immer noch nicht funktionieren, hilft meist das Freigeben > als Service nur eines Karten-Services (ohne Feature-Service) und dann in einem zweiten Schritt die Karte erneut Freigeben > als Service mit Service überschreiben und aktiviertem Feature-Service unter Funktionen.

War das Veröffentlichen des Feature-Services erfolgreich, speichern Sie Ihr ArcMap-Projekt und beenden Sie ArcMap.

Kontrollieren Sie im ArcCatalog als Benutzer und Publisher, ob die Services auf dem Server veröffentlicht wurden und erweitern Sie  Ihr URL-Dokument (wenn nicht bereits beim Erstellen das Dokument fortgeführt wurde) um die REST- und SOAP-URL's der Services (als Publisher Rechtsklick auf den Service ladepunkte_sxxxxx > Service-Eigenschaften).

Sehen Sie sich im ArcCatalog in Ihren Ordner sxxxxx näher die Services als Admin, Publisher und Benutzer an. Sie sehen, dass nur bei Benutzer zwei gleichnamige Dienste aufgeführt sind, ein Kartenservice (

Nur Publisher und Admin können Feature-Service anlegen, jedoch nicht verwenden, verwenden dürfen nur Benutzer!

Verwendung des Feature-Service in ArcMap

Zum Bearbeiten von Daten eines Feature-Services wird eine Verbindung in der Rolle Benutzer mit dem GIS-Server hergestellt und der Feature-Service zum Layerbaum hinzugefügt. Das Bearbeiten der Daten erfolgt dabei nicht live mit der Datenbank. Es wird eine lokale Kopie der Daten des Feature-Service erstellt, die im Anschluss an die Bearbeitung mit dem Server synchronisiert werden muss.

Zu Beachten ist, dass bei paralleler Bearbeitung mehrerer Editoren die letzte Synchronisation die vorherigen Änderungen überschreibt. Sollte die Anforderung bestehen, mehrere Benutzer ändern, so muss zuvor die Feature-Class als versioniert registriert werden, um ein Konflikthandling zu erhalten. Damit stehen zwei Möglichkeiten zur Verfügung, um ein paralleles Überspeichern der Daten zu vermeiden.

1. Beim Arbeiten mit nicht versionierten Feature Class, werden die Änderungen live in der Geodatenquelle auf dem Server gespeichert. Paralleler Schreibzugriff auf dasselbe Feature wird durch das Anlegen von Sperren seitens des Datenbankmanagementsystems (DBMS) verhindert. Es besteht jedoch die Gefahr des sich gegenseitigen Blockierens bei Änderungen. Es erfolgt keine Konflikterkennung. Von ESRI wird empfohlen, dass das Bearbeiten nichtversionierter Feature Class nur von einem Benutzer durchgeführt wird, um Probleme mit Sperren, Beschränkungen und Triggern des DBMS zu vermeiden. Stattdessen sollten bei mehreren parallelen Bearbeitungsvorgängen versionierte Feature Class zum Einsatz kommen, bei denen die Änderungen verfolgt werden.

2. Bei versionierten Feature-Zugriff werden alle Änderungen der Basistabelle in sogenannten Delta-Tabellen für alle Nutzer gespeichert. Über die Vergabe von IDs wird sichergestellt, dass die richtigen Datensätze mit den Änderungen verknüpft sind. Beim Speichern und Abgleichen der Daten, werden die bearbeiteten Daten mit den Originaldaten verglichen. Treten Konflikte innerhalb einer Zeile aufgrund mehrerer Bearbeitungen auf, wird der Abgleichungsvorgang manuell vom Nutzer entschieden.

Zu Beachten bei diesen Überlegungen ist jedoch, dass die Wahrscheinlichkeit, mit der Nutzer bei einem großen Datenbestand ein und dasselbe Objekt zur gleichen Zeit bearbeiten, vergleichsweise gering ist.

Hervorzuheben ist, dass Sie beim Feature-Service im Gegensatz zu WMS-Services die Möglichkeit haben, für Ihre Sitzung die Symbologie der Features auf Ihre Wünsche anzupassen, die jedoch nur in Ihrem ArcMap-Projekt und nicht auf dem ArcGIS Server gespeichert werden.

Öffnen Sie Ihr Projekt ladepunkte_sxxxxx.mxd ArcMap-Projekt und speichern Sie das Projekt gleich als ein neues mit dem Namen ladepunkte_fs_sxxxxx.mxd um das Ausgangsprojekt nicht zu überschreiben. Schalten Sie im Inhaltsverzeichnis auf

Laden Sie als Benutzer Ihren Karten-Service ladepunkte_sxxxxx

Laden Sie als Benutzer Ihren Feature-Service ladepunkte_sxxxxx

Laden Sie als Hintergrundkarte OpenStreetMap sowie die Datenbanktabelle ladepunkte_sxxxxx und nennen den Layer in db_ladepunkte_sxxxxx um.

Schalten Sie mit dem Icon

Zoomen Sie auf den gesamten Datenbestand (RMT auf Layer fs_ladepunkte_sxxxxx > Auf Layer zoomen) und öffnen Sie die Attributtabelle von fs_ladepunkte_sxxxxx. Sollten Sie nicht auf den gesamten Bereich gezoomt haben, so werden nur von der aktuellen Ausdehnung die Daten zum Editieren geladen bei dem späteren Schritt: Lokale Kopie zur Bearbeitung erstellen.

Aktivieren Sie unter

Speichern Sie Ihr ArcMap Projekt wieder in ladepunkte_fs_sxxxxx.mxd. Wenn es Probleme gibt, so können Sie immer auf das Projekt ladepunkte_fs_sxxxxx.mxd vor dem folgenden Editing zurückgreifen.

Starten Sie eine Editorsitzung für den Feature-Service mit Rechtsklick auf den Layer fs_ladepunkte_sxxxxx > Feature bearbeiten > Lokale Kopie zur Bearbeitung erstellen (Achtung! Nur der Layer mit den Feature-Service kann eine lokale Kopie - FileGeoDatabase - anlegen). Schalten Sie mit dem Icon

Merken Sie sich:

Bei der Funktion Lokale Kopie zur Bearbeitung erstellen wird unter C:\Users\sxxxxx\Documents\ArcGIS\FeatureServiceLocalEdits\fs_ladepunkte_sxxxxx eine FileGeoDatebase (xxxxxxxxxxx.gdb) angelegt mit dem Datenbestand der aktuellen Ausdehnung des Layers mit dem Feature-Service, was einem Check-out (incl. Satzsperren in der Datenbank) entspricht. Das bedeutet, sollten Sie planen später an einem anderen PC die Arbeit fortzusetzten, muss:

1. entweder die Editorsitzung beendet werden und die Lokale Änderungen mit dem Server synchronisiert werden (Check-in, Satzsperren werden aufgehoben) oder die Lokale Kopie vom Server getrennt werden (Rollback, alle Änderungen verworfen und ebenso Satzsperren werden aufgehoben)
   
   
2. oder dieser Ordner gesichert und auf den anderen PC vor dem Start des ArcMap Projektes an selbige Stelle kopiert werden.

Solange eine lokale Kopie vorhanden ist, kann keine neue Kopie erzeugt werden. Sollte dies dennoch gewünscht sein, so muss zuvor die lokale Kopie vom Server getrennt. Damit gehen jedoch die bis zur vorherigen Synchronisation erfolgten Änderungen unwiederbringlich verloren. Danach muss der Layer mit der FileGeodatabase aus dem Projekt entfernt und der Feature-Service wieder neu hinzugeladen werden.

Wählen Sie nun in der Werkzeugleiste > Editor > Bearbeitung starten. Im folgenden Fenster muss zuerst als Quelle die File-GeoDatabase ...\ArcGIS\FeatureServiceLocalEdits\fs_ladepunkte_sxxxx\fs... gewählt werden, danach ist automatisch gisma2021.sxxxxx.ladepunkte_sxxxxx im oberen Teil des Fensters gewählt.

Fügen Sie beispielhaft als Benutzer die Ladestation incl. Adressdaten vom HTW-Parkplatz hinter dem Z-Gebäude über Ihren Feature-Service ein (in Editor-Werkzeugleiste

Verlassen Sie die Editorsitzung mit Speicherungund speichern Sie das Projekt unter ladepunkte_fs_edit_nr1_sxxxxx.mxd. Schalten Sie Ihren Festure-Service Layer in der Ansicht aus sehen Sie, dass nur in diesem Layer das neue Feature enthalten ist. Synchronisieren Sie nun Ihre Bearbeitungen mit dem Server (RMT auf den Layer fs_ladepunkte_sxxxxx  > Feature bearbeiten > Lokale Änderung mit Server synchronisieren). Nun wird das Feature auch in den anderen Layern angezeigt.

Lässt sich keine Synchronisierung vornehmen (ArcMap stürzt sehr oft beim Synchronisieren ab, deshalb ist es besser möglichst oft zu synchronisieren), so öffnen Sie wieder ladepunkte_fs_edit_nr1_sxxxxx.mxd und versuchen erneut zu synchronisieren. Funktioniert dies nicht, so laden Sie Ihre Sicherung ladepunkte_fs_sxxxxx.mxd, kontrollieren über die Datenquellenanzeige

Sehen Sie sich nach dem Synchronisieren nun die Änderungen (Sachdatenabfrage bzw. Attributtabelle) im ArcMap und ArcCatalog im Karten-Service und der Datenbanktabelle (db_ladepunkte_sxxxxx und ks_ladepunkte_sxxxxx) an, insbesondere den neuen Wert für gid für neue Sätze sollte korrekt nach dem Synchronisieren hochgezählt werden. Geben Sie keinen oder einen beliebigen Wert für gid ein, wird dieser ignoriert und durch den Trigger neu berechnet. Ebenso setzt der zuvor gesetzte Trigger trigger_defaults bei nicht 5-stelligen Postleitzahlen Nullen an den Anfang (keine Eingabe bleibt leer) und bei Nichteingabe einiger Attribute die Defaultwerte bei inbetriebnahmedatum=jetzt, anschlussleistung_kw=22, art_der_ladeeinrichtung='Normalladeeinrichtung', anzahl_ladepunkte=1,steckertypen1='AC Steckerdose Typ 2' und p1_kw=22.

Ebenso verfolgen Sie nach dem Synchronisieren die Änderungen QGIS oder pgAdmin. Testen Sie dies indem Sie erneut eine neue lokale Kopie erstellen, einen neuen Ladepunkt neben dem auf dem HTW-Gelände setzen und eine beliebige gid

Löschen Sie die Testpunkte (außer dem HTW-Ladepunkt) im Anschluss wieder in ArcMap im Feature-Service in Analogie.

Ihnen ist bestimmt aufgefallen, dass die Position der Ladepunkte einmal im Attribut geometrie und zusätzlich als Koordinatenpaar in den Sach-Attributen laengengrad und breitengrad enthalten ist. Hier wird wiederum ein Trigger benötigt, der die Koordinaten eines digitalisieren Punktes in die Attribute in laengengrad und breitengrad bei Inserts oder Updates einträgt bzw. überschreibt. Ebenso sollte der Trigger bei keiner Geometrieeingabe aus den eingegeben Sachdaten laengengrad und breitengrad das Attribut geometrie füllen.

Legen Sie den genannten Trigger in pgAdmin an und testen Sie diesen in dem Feature-Service mit ArcMap in der Projektdatei ladepunkte_fs_edit_nrx_sxxxxx.mxd. Beachten Sie, dass ESRI bei leeren Geometriedaten nicht null schreibt, sondern Metadaten wie z.B. das Koordinatensystem trotzdem einträgt. Die Abfrage im EWKT-Format (Spatialfunction: st_asEWKT()) liefert:  'SRID=4326;POINT EMPTY', was nicht null entspricht.

Beim Testen in ArcMap über den Feature-Service achten Sie darauf, dass die Attribute laengengrad und breitengrad  in ArcMap ein Komma als Dezimaltrennzeichen haben, würden Sie dagegen die Attribute mit pgAdmin mittels SQL eingeben, wäre das Dezimaltrennzeichen ein Punkt. In dem Beispieltrigger hat der digitalisierte Punkt die höhere Priorität und überschreibt die Attribute laengengrad und breitengrad.

Zoomen Sie vor dem Anlegen einer lokalen Kopie immer auf dem gesamten Datenbestand (

Zum Testen des Triggers legen Sie nun ein lokale Kopie an, starten eine Editorsitzung, zoomen auf die HTW Dresden und absolvieren folgende Schritte. Es ist dabei günstiger immer bei geographischen Koordinaten (WGS84) die Koordinatenanzeige in der Statusleiste auf 9 Dezimalstellen einzustellen (Menü Anpassen > ArcMap-Optionen > Reiter Datenansicht > Koordinaten aufrunden auf: 9 Dezimalstellen) und eine Beschiftung des Feature-Service-Layer nach Betreiber vorzunehmen.

Schritte:

1. in ArcMap Digitalisierung der Position eines 1. Ladepunktes (betreiber= HTW Dresden Punkt 1) auf dem HTW Gelände ohne Eingabe der Werte für laengengrad und breitengrad
2. in ArcMap Digitalisierung der Position eines 2. Ladepunktes (betreiber= HTW Dresden Punkt 2) neben dem 1. Ladepunkt und zusätzlich die Eingabe der Attribute für laengengrad=13,737 und breitengrad=51,039 in der Attributtabelle (RMT auf gisma2021.sxxxxx.ladepunkte_sxxxxx des Gruppenlayers fs_ladepunkte_sxxxxx > Atributtabelle öffnen)
3. in ArcMap Eingabe von den Sachdaten für den 3. Ladepunkt (betreiber= HTW Dresden Punkt 3) für die Attribute laengengrad=13,73701 und breitengrad=51,03901 (Achtung! Punkt noch nicht sichtbar, liegt in der späteren Anzeige - nach Schritt 8 - oberhalb der HTW im Bahngelände) in der Attributtabelle ohne einen Punkt zu digitalisieren
4. in ArcMap Eingabe von den Sachdaten für den 4. Ladepunkt (betreiber= HTW Dresden Punkt 4) nur für das Attribut breitengrad=51,03855 in der Attributtabelle ohne einen Punkt zu digitalisieren (Achtung! Punkt noch nicht sichtbar)
5. in ArcMap Digitalisierung der Position eines 5. Ladepunktes (betreiber= HTW Dresden Punkt 5) neben dem 2. Ladepunkt und zusätzlich die Eingabe der Attribute nur für laengengrad=13,73655in der Attributtabelle
   
   
   
   
   
6. in ArcMap Editorsitzung mit Speichern verlassen, Projekt speichern, noch nicht synchronisieren!
7. in pgAdmin Kontrolle der Daten der Geometrietabelle ladepunkte_sxxxxx (select * from ladepunkte_sxxxxx where betreiber like 'HTW Dresden Punkt%';), liefert keine Datensätze ==> neue Punkte sind noch nicht vorhanden
8. in ArcMap RMT auf Feature-Service-Layer Feature bearbeiten > Lokale Änderungen mit Server synchronisieren, Projekt speichern
9. im pgAdmin erneut Kontrolle und Abfrage der Sach- und Geometriedaten (im EWKT-Format) mit:
   select gid,objectid,betreiber,laengengrad,breitengrad,st_asewkt(geometrie) from ladepunkte_sxxxxx where betreiber like 'HTW Dresden Punkt%';
   
   
10. in ArcMap auf den gesamten Datenbestand der Ladepunkte zoomen (
    
    ), erneut lokale Kopie anlegen, Projekt speichern, Editoroptionen erneut kontrollieren, Editorsitzung starten und auf HTW Gelände zoomen
11. in ArcMap Update des 3. Ladepunktes: vom Bahngelände auf HTW Gelände verschieben
12. in ArcMap Update des 4. Ladepunktes: in der Attributtabelle HTW Dresden Punkt 4 selektieren und Geometrie ersetzen (Menü Anpassen > Werkzeugleiste > erweiterte Bearbeitung aktivieren > Geometrie ersetzen
    
    (auf HTW-Gelände setzen)
13. in ArcMap Update des 5. Ladepunktes: in die Attributtabelle bei 5. Ladepunkt breitengrad=51,03844 eintragen
    
    
    
    
    
14. in ArcMap Editorsitzung mit Speichern verlassen, Lokale Änderungen mit dem Server synchronisieren, Projekt speichern
15. in pgAdmin erneute Kontrolle über obiges select-Kommando, Sie sehen die Auswirkung des Triggers trigger_geometrie, die digitalisierten Ladepunkte (3-5) haben die höhere Priorität und überschreiben jeweils die Attribute laengengrad und breitengrad
    
    
16. in ArcMap auf den gesamten Datenbestand der Ladepunkte zoomen (
    
    ), erneut lokale Kopie anlegen, Editoroptionen erneut kontrollieren, Editorsitzung starten und auf HTW zoomen
17. in ArcMap löschen aller Test-Ladepunkte, Editorsitzung mit Speichern verlassen, Lokale Änderungen mit dem Server synchronisieren, Projekt speichern und ArcMap beenden

Mit der Umsetzung der oben genannten Analysen zur Ladepunktedichte auf der Gemeindeebene für ganz Deutschland (Anzahl der Ladepunkte pro 1000 Einwohner und Anzahl der Ladepunkte pro km², siehe Sachsen Seite 15,16) beschäftigen Sie sich in der nächsten Aufgabe.

Öffnen Sie Ihr ArcMap-Projekt verwaltungsgebiete.mxd, speichern Sie das Projekt im folgenden Ablauf nicht (erst wenn es explizit gefordert wird), entfernen Sie alle Layer bis auf den Layer Gemeinden und laden Sie die Geometrietabelle ladepunkte_sxxxxx aus der Datenbank zu Ihren Projekt hinzu.

Erzeugen Sie über Daten verbinden (RMT auf Layer Gemeinden > Verbindungen und Beziehungen > Verbinden > Daten verbinden > Daten aus einem anderen Layer lagebezogen verbinden) einen neuen Datenbanklayer (speichern als Datenbank-Feature-Class) gemeinden_sxxxxx in der Datenbank, welcher zusätzliche Attribute hat in dem die Summe aller Ladepunkte (Attribut: anzahl_ladepunkte) pro Gemeinde enthalten ist. Zum besseren Verständnis der Daten merken Sie sich: ein Punkt in der Karte stellt eine Ladesäule in der Landschaft dar, welche bis zu 4 Ladepunkte (Säule hat 4 Seiten) haben kann.

Die Berechnung dauert etwas, nicht ungeduldig werden.

Entfernen Sie den Layer Gemeinden, speichern Sie das Projekt unter den Namen ladepunktedichte_sxxxxx.mxd und beenden ArcMap.

Wechseln Sie in ArcCatalog auf Ihre Datenbankverbindung auf die Feature-Class gemeinden_sxxxxx und entfernen bis auf die neuen Attribute count(Summe aller Ladesäulen der Gemeinde) und sum_anzahl_ladepunkte(Summe aller Ladepunkte an den Säulen der Gemeinde) alle anderen neuen Attribute (über Eigenschaften > Felder > Feld selektieren <Entf>-Taste).

Fügen Sie zwei neue Felder dichte_qkm und dichte_ewz (pro 1000 Einwohner) mit dem Datentyp double(Genauigkeit: 18, Dezimalstellen: 8) hinzu.

Öffnen Sie wieder Ihr Projekt ladepunktedichte_sxxxxx.mxd in ArcMap und setzen Sie den Wert 0 bei allen Datensätzen wo _countbzw. sum_anzahl_ladepunkte die Werte NULL haben.

Beachten Sie, dass wegen des Downloaddatums in Ihren Tabellen andere Werte bei den Attributen EWZ und sum_anzahl_ladepunkte stehen können, ebenso damit auch in den zuberechnen Werten dichte_qkm und dichte_ewz. Berechnen Sie nun die Dichte als Werte für die zwei neuen Attribute mit Hilfe der Attribute EWZ = Einwohnerzahl, KFL = Katasterfläche in km² (nicht shape_area verwenden, diese ist die Fläche im WGS84) und sum_anzahl_ladepunkte (nicht count). Dabei gilt die Dichte bei den Einwohnern pro 1000 Einwohner. Lösen Sie zuvor selbstständig das Problem der Division durch 0 bei EWZ=0 (Selektionsmengen vor der Berechnung bilden mit EWZ > 0). Der Vorgang ist ziemlich rechen- und zeitintensiv (wenn außerhalb der HTW gearbeitet wird), nicht ungeduldig werden.

Stellen diese in zwei Ergebnisse in 2 Layern durch Klassenbildungen in Analogie zur Studie Sachsen (Seite 15 und 16) incl. einer Beschriftung der Gemeinden ab 1:3 000 000 mit einer Einwohnerzahl über 30000 dar. Geben Sie den Datenbanklayer ladepunkte_sxxxxx den Namen Ladepunkte, wählen wiederum die zur Verfügung gestellten Symbole, Beschriften die Features mit der Anzahl der Ladepunkte und setzen einen sinnvollen Anzeigemaßstab.

Insgesamt kann man sagen, dass es derzeit sehr viele Gebiete mit keinem bzw. unter 0,1 Ladepunkte pro 1000 Einwohner und km² gibt. Vergleichen Sie Ihre Ergebnisse mit dem derzeitigen Stand und Stand 2017 von Sachsen.

Speichern Sie Ihr Projekt und veröffentlichen diese Karte mit ArcGIS Server in Ihrem Ordner als:

• Karten-Service
• Web Map Service (WMS)
• Web Feature Service (WFS)

Kopieren Sie sich die im ArcGIS Server-Editor die angezeigten

• Karten-REST-URL
• Karten-SOAP-URL
• WMS-SOAP-URL
• WFS-SOAP-URL

vor der Veröffentlichung wieder in Ihr Dokument.

Verwenden Sie zur Veröffentlichung folgende Parameter:

• Service-Name: ladepunktedichte_sxxxxx(IHRE Bibliotheksnummer, alle Services ohne Ihre Bibliotheksnummer werden gelöscht!!!),
  
• Verzeichnis: sxxxxx (IHRE Bibliotheksnummer, alle Services außerhalb Ihres Ordners werden gelöscht!!!),
• Pooling: Mindestanzahl und maximale Anzahl von Instanzen pro Computer jeweils 1,
• WMS Einstellungen:
  
  

  Weiterhin sind folgende zusätzliche Raumbezugssysteme unter WMS Einstellungen anzugeben.
  EPSG:4326,EPSG:3857,EPSG:31467,EPSG:31468,EPSG:31469,EPSG:25833,EPSG:25832
  

  

• Die Layer-Namen sollen aus dem Kartendokument verwendet werden.
  
  
• Caching: Dynamisch aus den Daten(der Aufbau eines Caches dauert zu lange und ist bei der geringen Datenmenge Ihres Projektes nicht notwendig)
  
  
• Elementbeschreibung: Ladepunktedichte

Wählen Sie erst

Damit haben Sie eine "statische" Karte veröffentlicht, jedoch werden sich die Daten zu Einwohnerzahlen und Anzahl der Ladepunkte pro Gemeinde ständig ändern, dagegen Katasterfläche eher nicht (eher bei Gebietsreformen). Damit dies eine "dynamische" Karte wird, sind mehrere Trigger wiederum in der Datenbank notwendig, einer:

• 
  
  Code6

  der bei Updates der Attribute ewz, kfl und sum_anzahl_ladepunkte der Geometrietabelle gemeinden_sxxxxx ein Update der Attribute dichte_ewz und dichte_qkm in der gleichen Tabelle veranlasst (d.h. die Attribute, welche für die Symbologie der Layer verwendet werden, neu berechnet und die Kartenansicht sich ggf. ändert) und

• 
  
  Code7

  der bei Inserts, Updates und Deletes auf das Geometrieattribut geometrie der Geometrietabelle ladepunkte_sxxxxx ein Update des Attributes sum_anzahl_ladepunkte in der Geometrietabelle gemeinden_sxxxxx. Dieses Update in der Tabelle gemeinden_sxxxxx schubst wieder obigen Trigger an und berechnet dichte_ewz und dichte_qkm neu. Dieser Trigger muss in zwei aufgeteilt werden, in einem BEFORE und AFTER Trigger.

Öffnen Sie zusätzlich das Projekt ladepunkte_fs_edit_nrx_sxxxxx.mxd, in welchem Sie im Feature Service folgende Änderungen vornehmen. Beobachten Sie beim Testen vor und nach dem Synchronisieren die Daten dichte_ewz, dichte_qkm und sum_anzahl_ladepunkte der Geometrietabelle gemeinden_sxxxxx in pgAdmin und ebenso in Ihrem anderen Projekt ladepunktedichte_sxxxxx.mxd.

Zum Testen des ersten Triggers schreiben Sie sich die Ausgangswerte ewz, kfl, sum_anzahl_ladepunkte, dichte_ewz und dichte_qkm der Geometrietabelle gemeinden_sxxxxx von Dresden auf.

select gem_id,gen,ewz,kfl,sum_anzahl_ladepunkte,dichte_ewz,dichte_qkm from gemeinden_s12345 where gen='Dresden';

Die im folgenden Bild angezeigten Werte können bei Ihnen abweichen, da sich die Attribute EWZ und sum_anzahl_ladepunkte ständig ändern, das Bild bezieht sich auf den Stand Oktober 2021

Ändern Sie beispielhaft in pgAdmin die Werte ewz (200000), kfl (200), sum_anzahl_ladepunkte (2000) nur für Dresden (Achtung! where-Klausel nicht vergessen). Kontrollieren Sie nun in Ihrem Projekt ladepunktedichte_sxxxxx.mxd die Werte für dichte_ewz und dichte_qkm und erzwingen ein Bildneuaufbau. Setzen Sie in pgAdmin wieder für korrekte Daten die Ausgangswerte für ewz, kfl, und sum_anzahl_ladepunkte.

Zum Testen des zweiten (und dritten) Triggers legen Sie im Projekt ladepunkte_fs_edit_nrx_sxxxxx.mxd neue Beispielpunkte in der Nähe der HTW Dresden an (incl. Synchronisieren), verschieben diese (incl. Synchronisieren) und löschen ein der eben angelegten Punkte (incl. Synchronisieren). Geben Sie bei einem Ladepunkt zu Testzwecken bei anzahl_ladepunkte 1000 ein. Kontrollieren Sie nun die Werte für dichte_ewz und dichte_qkm und erzwingen ein Bildneuaufbau in Ihrem Projekt ladepunktedichte_sxxxxx.mxd. Löschen Sie alle neuen Testpunkte und kontrollieren erneut die Werte für dichte_ewz und dichte_qkm und erzwingen ein Bildneuaufbau. Evtl. setzen Sie in pgAdmin wieder für korrekte Daten die Ausgangswerte für ewz, kfl, und sum_anzahl_ladepunkte für Dresden in pgAdmin.

Bis jetzt haben Sie entweder in den Daten auf der Datenbanktabelle mit pgAdmin oder mit ArcMap im Feature-Service (evtl. auch Datenbanktabellen) direkt Daten eingegeben, verändert und gelöscht. Dies setzt entsprechende installierte Software ArcGIS Desktop und pgAdmin voraus, die nicht jeder Bearbeiter in der Praxis hat. Dafür kann ArcGIS Online verwendet werden, in dem Karten mit Feature-Services als WebMaps und WebApps (nur lesend oder mit Schreibrechten) veröffentlicht werden, dies wird im folgenden Ablauf behandelt.

Die folgenden Kapitel sind optional, da diese sich mit WebKarten-Technologien und nicht mit ArcGIS Server beschäftigen. Überfliegen Sie die nächsten Kapitel ohne die Aufgaben zu machen und absolvieren Sie danach die GeoEvent-Übung. Ist diese fertig, können Sie zur Vertiefung die folgenden Kapitel abarbeiten. Der Komplex Wichtige Abschlussarbeiten am Ende der Anleitung ist Pflicht.

Einbinden eines Services in eine Web-Anwendung

Für die Erstellung Ihrer Web-Anwendung wird hier auf den zuvor erstellten Feature-Datensatz zu Ladepunkte für Elektroautos zurückgegriffen. Andere Services wie Karten-Services, Image-Service und OGC-WMS-Service könnten ebenfalls genutzt werden, jedoch mit der Einschränkung keinen Änderungen vornehmen zu dürfen. Mit entsprechenden Rechten können nur in Geometrie- und Feature-Services durch den Nutzer Veränderungen an den Daten vorgenommen werden.

Szenario:

Mitarbeiter Ihres Unternehmens können über das Internet die Geometrien und Attribute von Ladepunkte für Elektroautos und die Karten mit den Ladepunktedichten auf einer Karte abrufen, um diese anwendungsspezifisch zu nutzen, das bedeutet der Web-Anwendungsnutzer benötigt nur Leserechte.

Veröffentlichen Sie die Standorte der Ladepunkte für Elektroautos und die Karten mit der Ladepunktedichte pro km² und pro 1000 Einwohner von Ihrem Projekt ladepunktedichte_sxxxxx.mxd nun als Karten- und Feature-Service ladepunktedichte_readonly_sxxxxx in Ihrem Verzeichnis, mit Elementbeschreibung, Caching dynamisch aus den Daten und Pooling mit 1 Instanz für Mindestanzahl und maximale Anzahl pro Computer. Vergeben Sie nur Leserechte (Abfrage) beim Feature Access, da keine Veränderung der Daten über WebEditing (Browser) erfolgen sollen, dazu später. Weiterführende Informationen zum WebEditing erhalten Sie unter https://enterprise.arcgis.com/de/server/latest/create-web-apps/windows/about-editing-in-web-applications.htm.

Lassen Sie Ihr ArcMap Projekt ladepunktedichte_sxxxxx.mxd geöffnet, legen Sie es nur in die Taskleiste, da Sie im folgenden mit ArcGIS Online arbeiten.

Hinweis: Die folgenden Abschnitte sind bis zur Aufgabe nur zu Lesen, erst in der folgenden Aufgabe wenden Sie das gelesene an.

Für das Erstellen einer Web-Anwendung, bei dem der erstellte Service über eine URL im Internet aufgerufen werden kann, gibt es drei Möglichkeiten:

• Nutzung der ArcGIS Viewer for Flex bzw. Silverlight: Bieten intuitiv bedienbare Oberflächen, mit denen eine Anwendung basierend auf Flex bzw. Silverlight ohne Programmierkenntnisse "mit wenigen Klicks" erstellt werden kann,
• Veröffentlichen des Dienstes auf ArcGIS Online und Nutzen der dort zu Verfügung stehenden Vorlagen,
• Programmierung eigener Anwendungen über eine HTML-Seite und Einbindung von JavaScript-Funktionen zur Kartendarstellung

Zum Veröffentlichen Ihres Services im Internet wird im Rahmen dieser Übung auf ArcGIS Online zurückgegriffen.

ArcGIS Online ist ein Cloud-basiertes System, mit dem Anwender ihre Karten und Daten erstellen, freigeben und verwalten können. Die Daten werden dabei nicht auf dem eigenen Server gehostet, sondern in der Cloud. Alternativ lässt sich ArcGIS Online nutzen, um Web-Anwendungen zu erstellen, die auf dem eigenen GIS-Server gehostet sind. Zum Erstellen von Webkarten werden Layout-Vorlagen und Grundlagenkarten angeboten, in die eigene Daten eingebunden werden können. Zur Nutzung dieses Dienstes ist eine kostenlose Erstellung eines ArcGIS Accounts erforderlich.

Weitere Informationen zu ArcGIS Online finden Sie unter:

• https://www.arcgis.com/home/
• https://doc.arcgis.com/de/arcgis-online/ und unter
• https://doc.arcgis.com/de/arcgis-online/reference/what-is-agol.htm.

Um den Service als Web-Anwendung über ArcGIS Online zu veröffentlichen, wird der Service über das Service-Directory

im ArcGIS Online Map Viewer geöffnet.

Nach der Anmeldung kann das Layout der Karte, der Legende und Pop-up-Fenster  verändert und gespeichert werden. Anschließend kann die Karte als Web-Anwendung freigegeben werden. Je nach Kartengrundlage und gewünschtem Funktionsumfang bietet ESRI hier mehrere vordefinierte Layouts an, die auf die JavaScript-API zurückgreifen. Diese können in einer Vorschau im Zusammenhang mit den eigenen Daten betrachtet werden, bevor die Vorlage heruntergeladen wird. Für jede gespeicherte Anwendung wird eine ID vergeben, die in der Datei config\defaults.js angepasst werden muss. Über diese ID ist der ArcGIS Server in der Lage die Metadaten des Services über ArcGIS Online abzurufen und die Daten entsprechend der hinterlegten URL abzufragen. Die eigentlichen Daten in der Datenbank bzw. andere Layer werden jedoch nicht in ArcGIS Online gespeichert.

Das ausgewählte Layout wird heruntergeladen und die config\defaults.js -Datei entsprechend folgender Anweisung (ID) bzw. der Anweisung von ArcGIS Online angepasst. Der gesamte Ordner wird manuell auf einem WebServer hochgeladen, indem der entpackte Ordner beispielsweise auf Ihr public_html auf dem Samba-Server der HTW kopiert wird.

Der Aufruf einer auf dem ArcGIS Server gehosteten Anwendung erfolgt über die URL:
https://www2.htw-dresden.de/~sxxxxx/arcgis_server/

Erstellen Sie unter Verwendung der Möglichkeiten von ArcGIS Online Web-Anwendungen Ihres zuvor veröffentlichten Feature-Services ladepunktedichte_readonly_sxxxxx mit der Layoutvorlage "BasicViewer", wie im folgenden beschrieben.

Rufen Sie über den Browser das Service Directory auf (https://kgis1.dom.htw-dresden.de/arcgis/rest/services/sxxxxx/ladepunktedichte_readonly_sxxxxx/FeatureServer) und wählen ArcGIS Online Map Viewer aus.

Melden Sie sich mit Ihren ArcGIS Online Daten (entspricht Ihrer ArcGIS Pro - Anmeldung) an (oben rechts) oder registrieren Sie sich gegebenenfalls neu. Eine eventuelle Meldung nach "Speicherung der Karte" können Sie verneinen. Mit der Funktion Hinzufügen könnten weitere Dienste (z.B. Ihr Karten-Service) hinzugeladen werden (könnten, sollen Sie hier aber nicht, nur Hinweis an dieser Stelle).

Benennen Sie die Layer um, zoomen auf Dresden, geben den Ladepunktedichtelayern eine Transparenz, ändern für die Layer die Attributbezeichnungen in den Pop-up Fenstern sowie die Beschriftung der Ladepunkte mit der Anzahl in der Karte und die Gemeindenamen in den anderen beiden Karten. Wählen Sie auch eine geeignete Hintergrundkarte.

Nach dem Speichern (Name: Ladesäulenkarte Dichte) und dem Aufrufen der Freigeben-Funktion (Name: Ladesäulenkarte Dichte) (mit Zugriffsrechte Alle(öffentlich), da noch keine Gruppen) erhalten Sie einen Link zu Ihrer Karte. Kopieren Sie diesen Link in Ihrem Lösungsdokument und testen kurz in einem neuen Browserfenster, dieser Link ruft ArcGIS Online mit Ihrer Karte direkt auf.

Von wesentlicher Bedeutung sind die zwei unten aufgeführten Varianten , um Ihre Karte in andere Web-Seiten zu integrieren.

1. Variante

Wählen Sie die Vorlage Basic Viewer und wählen Sie in der sich öffnende Web-Seite (neuer Tab) das Button Herunterladen.

Es öffnet sich ein neues Browserfenster mit GitHub (evtl. Sicherheitswarnung erlauben), wechseln Sie zunächst zurück in Ihrer ArcGIS-Online Web-Seite. Dort sind weitere Anweisungen, incl. oben genannter ID (ID sofort in Ihr Lösungsdokument speichern) enthalten, welche Sie im Folgenden ausführen.

In der geöffneten GITHUB-Webseite https://github.com/Esri/map-tools-template wählen Sie Clone or Download > Download ZIP.

Den Namen des entpackten Ordners der Vorlage benennen Sie in arcgis_server um, tragen in der config\defaults.js Ihre ID ein und kopieren den gesamten Ordner auf Ihr public_html Samba-Verzeichnis. Bei Problemen ist der Ordner erst auf den Desktop abzulegen und danach in genanntes Verzeichnis zu kopieren.

Rufen Sie anschließend den Service über seine URL im Browserfenster (Firefox) https://www2.htw-dresden.de/~sxxxxx/arcgis_server/ auf, geben Sie Ihre URL im Lösungsdokument an!

Ihre Lösung sieht in etwa so aus.

Um den Original-Zustand Ihrer funktionierenden Web-Anwendung zu erhalten, legen Sie sich von Ihrem arcgis_server - Verzeichnis unter public_html eine Kopie arcgis_server_sic an.
Ändern Sie nun folgende Layout-Einstellungen in der config\defaults.js in Ihrem Ordner public_html/arcgis_server. Nach jeder Änderung testen Sie im Browserfenster (Firefox)  (https://www2.htw-dresden.de/~sxxxxx/arcgis_server/) das Ergebnis, bevor Sie die nächste Änderung vornehmen.

Layoutanpassungen:

1. Style (theme) auf "#FF9200",
2. Toolbarlabels darstellen,
3. Kopfzeile darstellen, mit Titel "Lades&aulm;ulenkarte sxxxxx",
4. Untertitel soll lauten: "Daten: Gemeinden vom BKG, Lades&auml;ulen von Bundesnetzagentur.de",
5. die Icons Detail, Share und Print sollen nicht dargestellt werden sowie
6. das Icon Messen und die Maßstabsleiste sollen dargestellt werden

Das Ergebnis sollte etwa so aussehen (Testen Sie auch die Messfunktion.):

Geben Sie die URL im Lösungsdokument von Ihrer HTML-Seite vom Web-Server der HTW (Samba, public_html) an.

Ebenso kann im ArcGIS Desktop im ArcMap über Datei > ArcGIS Online > Anmelden die Web-Anwendung nun hinzugeladen werden (dauert etwas). Evtl. ist zuvor ArcGIS-Online zu aktivieren (über Doppelklick auf das ArcGIS-Online Symbol in der Taskleiste rechts).

2. Variante

Geben Sie erneut die Karte frei mit

Je nach ausgewählten Optionen wird dieser generierte HTML-Code über COPY&PASTE in eine eigene Web-Seite integriert. Legen Sie dazu in Ihren HTW-Webserver-Verzeichnis (Samba, public_html) eine HTML-Seite mit Ihrem generierten HTML-Code an (Vorlage hier) binden den kopierten Code ein und rufen diese HTML-Seite im Firefox auf (z.B.: https://www2.htw-dresden.de/~sxxxxx/xxx.html). Beachten Sie, dass in Ihrer xxx.html im Code vor //htw-dresden.maps immer https: stehen muss (ist ein Fehler beim Codegenerieren). Geben Sie im Lösungsdokument auch diese URL von Ihrer HTML-Seite vom Web-Server der HTW (Samba, public_html) an.

Das Ergebnis sieht eingebettet in Ihrer Web-Seite in etwa wie im folgenden IFRAME aus. Tippen Sie nun auf eine Ladesäule oder in eine Gemeindeeinheit, es werden die Sachdaten angezeigt. Testen Sie ebenso die Legende, die Zoom- und Suchfunktion sowie die Auswahl der Hintergrundkarte.

Bearbeiten des Layouts über JavaScript

Vorliegende HTML- und JavaScript-Seiten lassen sich durch den Programmierer individuell anpassen. Hier steht die ArcGIS API for JavaScript zur Verfügung, die außerdem eine umfangreiche Beispiel-Sammlung bietet. Die config\defaults.js enthält zudem Kommentare zur Layoutanpassung.

Mitarbeiter Ihres Unternehmens können über das Internet die Geometrien und Attribute von Ladepunkten auf einer Karte ändern und erweitern (Schreibrechte), um diese anwendungsspezifisch zu nutzen, was bedeutet der Web-Anwendungsnutzer benötigt alle Rechte.

Sie haben bereits einen Feature-Service ladepunkte_sxxxxx mit den entsprechenden Rechten bereits veröffentlicht. Über Ihr Services Directory
https://kgis1.dom.htw-dresden.de/arcgis/rest/services/sxxxxx/ladepunkte_sxxxxx/FeatureServer
und ArcGIS Online Map Viewer öffnen Sie diesen.

Benennen Sie Layer und Attribute im Pop-up um und speichern Sie den Layer vor der Kartenspeicherung und Veröffentlichung über

Öffnen Sie diesen neuen Layer in ArcGIS Online (Map Viewer), zoomen auf ganz Deutschland, speichern die Karte und geben diese frei jeweils wieder unter den Namen Ladepunkte Webediting. Für unsere Zwecke geben Sie wieder nur Labor Geoinformatik zusätzlich den Zugriff. Sie testen beim WebEditing nicht Mehrbenutzer, nur Einzelnutzer. Bei Mehrbenutzer (WebEditing) sollte eine Gruppe gebildet werden, der die Nutzung (incl. der Änderung der Daten) der Ressource erlaubt wird. Die evtl. Meldung Freigabe aktualisieren bestätigen Sie gegebenenfalls, da die einzelnen Layer ebenso die entsprechenden Zugriffrechte benötigen.

Kopieren Sie den angezeigten Link zur Karte in Ihrem Lösungsdokument und testen kurz in einem neuen Browserfenster.

Wählen Sie wiederum

Hier haben Sie die Möglichkeit Ihre WebApp in einer Oberfläche zu konfigurieren, geben Sie wie in den folgenden Bildern dargestellt die Einstellungen in den Tabs ein:

Mit dem Button

Das Ergebnis sollte in etwa so aussehen:

Nach dem Speichern und Schließen melden Sie sich ggf. im Browser erneut im ArcGIS Online (https://www.arcgis.com/home/signin.html) an und wechseln zu Inhalt > Eigene Inhalte.

Wählen Sie Ihre Ladepunkte Webediting Web Mapping Application (WebApp)  und danach tippen Sie auf das Vorschaubild.
Öffnen Sie in ArcMap ladepunktedichte_sxxxxx.mxd (evtl. noch in Taskleiste) und im Webbrowser Ihre zuvor veröffentlichte Website mit der Ladepunktedichte (https://www2.htw-dresden.de/~sxxxxx/arcgis_server/) und verfolgen die folgenden Änderungen in diesen Anwendungen in der Attributtabelle (Kontrolle in gemeinden_sxxxxx Attribute für sum_anzahl_ladepunte, dichte_ewz,dichte_qkm) und der Kartenansicht, da alle die gleichen Datenquellen nutzen.

Testen Sie in Ihrer WebApp Ladepunkte Webediting:

• das Ändern von Sachdaten (Anzahl Ladepunkte mal ganz hoch setzen) von Ladestationen,
• das Anlegen neuer Ladesäulen,
• das Löschen von neuangelegten Ladesäulen,
• das Verschieben von Ladesäulen in andere Gemeinden und
• das Verschieben von Ladepunkten außerhalb von Deutschland auf die korrekte Position (z.B. in GoogleMaps oder OpenStreetMap Adresssuche und dann Punkt an ermittelte Koordinate verschieben, sowie die Attribute laengengrad und breitengrad korrigieren)

Damit ist die Übung ArcGIS Server absolviert.

Zeigen Sie Ihre Dienste in ArcGIS Online dem Lehrpersonal bzw.. geben diese im Lösungsdokument an. Das Lösungsdokument mit den Bildschirmabzügen sowie das txt-Dokument mit URL's ist unter: \\kfs1.dom.htw-dresden.de\Lehre\Abgabe_Master\Ihr_Jahrgang\2.Semester\G383_Geodatenmanagement\Abgabe\ArcGIS_Server in einen ZIP-Archiv mit Ihrer Matrikelnummer im Dateinamen abzugeben.

Da die verwendeten Daten durch die Hochschule nur zu Ausbildungszwecken erworben wurden, dürfen diese nicht Dritte zur Verfügung gestellt werden. Daher setzen Sie in ArcGIS Online unter Eigene Inhalte alle Elemente dieser Übung auf Eigentümer.