Dynamiske vector tiles fra PostGIS

Vector tiles er virkelig i vinden – med Mapbox i førersetet. De har spesifisert en rimelig solid standard for representasjon av vector tiles som lar seg overføre ekstremt effektivt som “protobufs” til nettleseren eller appen som kan tegne opp vektorgrafikken. Potensialet for interaksjon, skreddersydd kartografi, offlinemuligheter og blandede datakilder er endeløst. Men, problemet er at løsninger som Mapbox krever at man preprosesserer datakildene sine og lager vector tiles av de. På en måte helt likt som med vanlige kartfliser (tilecache). Det er jo litt tungvint. Men det finnes andre som også lager programvare for å lage vector tiles, Spatialdev er en av de, og de utvikler for tiden “PGRestAPI” (aka “Chubbs SpatialServer”) – som er ganske i startgropen. Serveren kan koble seg til en PostGIS-server og servere vector tiles dynamisk basert på tabeller og spørringer! I tillegg kan den også tilgjengeliggjøre PostGIS enklere for nettlesere og kartapper som Leaflet og lignende. adminflate_leaflet_halfload

Nysgjerrigheten lot seg ikke stagge, så jeg måtte prøve å sette opp et system på dette koblet mot norske data. Etter litt krangling med oppsett her og der fikk jeg opp en vagrant-box med PGRestAPI som serverte dynamiske vector tiles direkte som en tjeneste! Dette kan puttes inn i Leaflet med en plugin, eller direkte i andre biblioteker som MapboxGL på web eller i apper. Det fungerer med store og små datasett – som kommunegrenser og landsdekkende høydekurver fra N50.

hoydekurver_vector

Og så til det virkelig stilige: dynamisk filtrering og vector tiling! (nerdete nok nå snart?)

.. for det er nemlig veldig enkelt: Bare hekte på “where”-spørringen på url’en til tjenesten så har du en dynamisk postgis-spørring som serveres som vector tiles direkte. For eksempel:

http://localhost:30001/services/postgis/vector_n50_adminflate/geometri/vector-tiles/{z}/{x}/{y}.pbf?fields=komm,navn&where=komm%3d1601

som gir kun Trondheim kommune og hekter på datafelt klare for labels og styling. URL’en og spørringen kan jo selvfølgelig endres on-the-fly i klienten og vise resultatene direkte. Rimelig stilig!

adminflate_leaflet_where_query

Det er selvfølgelig litt særegenheter og rariteter med PGRestAPI, men konseptet fungerer og fremtiden ligger åpen. Dette kommer vi til å se mer av!

Rånotater, kode og oppsett finner du her:

https://gist.github.com/alexanno/3fcfd72983515c8f1646

Lei av rutenett? Kjappe hex-grid med PostGIS

Rutenett er en veldig vanlig måte å presentere aggregerte data i kartet på. Statistisk Sentralbyrå bruker blant annet dette aktivt og har et offisielt rutenett over Norge som man kan laste ned. Rutenettet er, ikke overraskende, formet som kvadrater når de blir tegnet i UTM33-projeksjonen.

Fordelen med et kvadratisk rutenett er jo at det er ekstremt enkelt å lage og samtidig få til at alle rutene har det samme arealet innenfor en projeksjon. Men, når man skal telle opp fenomener innenfor disse rutene så er det ofte at fenomenet ikke passer til firkantrutene. Dette kan jo løses ved å ha mindre ruter, altså høyere oppløsning og flere ruter totalt sett. Ofte kvadrerer man størrelsen på antall ruter, noe som fører til millioner av ruter.

ssb_grid

(ssb: https://www.ssb.no/a/publikasjoner/pdf/notat_200222/notat_200222.pdf)

For å slippe dette, og samtidig ikke være så firkantet, så kan vi lage hexagoner. Hexagoner er rett og slett en sekskant – men det er også en tilnærming til en sirkel, som ofte representerer romlige fenomen bedre.

Et hexagon-grid kan man lage i PostGIS og utnytte de fantastiske egenskapene PostGIS har med smarte indekser og summeringsmetoder. Etter litt undersøkelser rundt forbi, kom jeg over en som hadde en nesten ferdig metode for å gjøre dette. Etter litt tilpasning av koden til Rex Douglas (http://rexdouglass.com/spatial-hexagon-binning-in-postgis/) fikk jeg satt opp en massevis av hexagon-rutenett i forskjellige størrelser. Og det går fort – veldig fort! Eksempelvis er det ingen problemer med verdensdekkende 5-graders eller til og med 0.25-graders rutenett.

world_5deg

0.25_deg

Men vi vil jo telle noe og visualisere det. Vi kan for eksempel lage et PostGIS-view som dynamisk teller alle turisthytter innenfor griddet. Dette kan vi ta inn i QGIS og visualisere. Det blir jo mye kulere enn firkantruter!

turisthytte

Hvis vi skal telle litt større data og vil beholde hastigheten kan vi lage oss en ferdig opptelt tabell – for eksempel over bygningspunkter og visualisere det. Da går det lynraskt i QGIS, men vi må oppdatere tellingen når det kommer nye data.

byggpkt_025 byggpkt_ruter

Har du lyst til å prøve litt selv? Eller liker du bare å se litt kode? Alt sammen ligger ute som en gist her: https://gist.github.com/alexanno/0cb7207bc4c6ca90bc75

Sjekk også ut Ragnvald Larsen sitt arbeid rundt rutenett for WGS84: http://www.mindland.com/wp/projects/quarter-degree-grid-cells/about-qdgc/

Det er enda litt igjen på forbedringer og optimalisering av hex-rutenettet – men kom gjerne med bidrag og forbedringer!