Add GeoServer 3 course

src/GS003/01_harjoitus_1.Rmd

@@ -0,0 +1,128 @@
+# HARJOITUS 1.1: ASENNUS JA KÄYTTÖÖNOTTO
+
+**Harjoituksen sisältö**
+
+Olemassa olevaan GeoServer-palvelimeen otetaan yhteys web-selaimen kautta. Opitaan muokkaamaan palvelimen yleistietoja ja asettamaan ylläpitäjän käyttäjäprofiilitiedot (tunnus ja salasana).
+
+**Harjoituksen tavoite**
+
+Harjoituksen jälkeen opiskelija osaa kirjautua ylläpitäjänä GeoServeriin ja tuntee yleisellä tasolla sen käyttöliittymän.
+
+**Arvioitu kesto**
+
+40 minuuttia.
+
+## **Valmistautuminen**
+
+Käynnistä koneessa web-selain.
+
+Jos käytössä on etäpalvelin, kysy oma ip-osoitteesi ja portti kurssin vetäjältä.
+
+Mikäli harjoittelet paikallisella GeoServer-asennuksella niin osoite on todennäköisesti
+
+::: note-box
+http://localhost:8080/geoserver
+:::
+
+Edessäsi on GeoServerin käyttöliittymä. Ennen kuin kirjaudut sisään, näet muutamia yleisiä tietoja palvelimesta.
+
+![](img/harjoitus_1/image1.png)
+**Ylhäällä oikealla (1)** pääset kirjautumaan painamalla symbolia. Sen vierestä voit vaihtaa kielen.
+
+**Ylhäällä keskellä (2)** on kootusti tietoja palvelimen workspaceista ja tasoista.
+
+**Ylhäällä vasemmalla (3)** on GeoServer-logo ja kun sitä painaa niin pääsee tähän etusivulle.
+
+**Vasemmalla (4)** on valikko jonka kautta voi nähdä workspacet ja tasot.
+
+**Keskellä (5)** on palvelimen tukemat karttapalvelut ja niiden versiot.
+
+
+Kirjaudu nyt palvelimeen käyttäen tunnuksena **admin** ja salasanana **gispo**. Kun olet kirjautunut GeoServeriin niin näet myös ylävalikon toiminnot.
+
+GeoServerin oletusasennuksessa on kaksi käyttäjäprofiilia, **master** ja **admin**. Salasanat on vaihdettu oletuksesta seuraavalla tavalla:
+
+**master** →  gispogispo
+
+**admin** →   gispo
+
+Ero master ja admin-käyttäjien välillä on se, että admin-käyttäjä on tarkoitettu käytettäväksi web-käyttöliittymän hallinnassa. Itse palvelimen asetusten muokkaamiseen käytetään master-käyttäjää, jolla on oikeudet päästä hallitsemaan GeoServerin root-asetuksia sekä suoraan palvelimella että web-käyttöliittymän kautta. Vältä näiden tunnusten käyttöä tuotannollisten palvelimien ylläpidossa.
+
+
+:::hint-box
+
+Psst! Käyttäjien salasanat voi vaihtaa **Security**-valikon kautta.
+
+:::
+
+Suosittelemme, että käytät kurssilla englannikielistä käyttöliittymää.
+
+## **Ylävalikko**
+
+Ylävalikon kautta navigoit eri osien välillä. Tässä harjoituksessa keskitytään Geoserver-valikon osioihin.
+
+-   **Welcome** -osio vie sinut aloitusnäkymään. Näet nyt enemmän tietoja, esimerkiksi sivun alalaidassa kyseisen GeoServerin version.
+
+-   **Browse Layers** -osiossa voit esikatsella tasoja. Käy esikatselemassa muutamia tasoja esim. OpenLayers-formaatissa. Käytä nyt muutama minuutti oppiaksesi osion perustoiminnallisuudet.
+
+-   **Demos**-osion kautta voi tutustua muutaman demoon ja esimerkkiin.
+
+-   **About** -osio kertoo tarkemmin GeoServerin asennuksen tietoja ja antaa linkkejä GeoServerin dokumentaatioon. GeoTools- ja GeoWebCache-ohjelmistojen versiotiedot voit tarkistaa myös tältä sivulta.
+
+### **Palvelutoiminnallisuudet**
+
+Palaa palvelimen pääsivulle painamalla **GeoServer-logoa**.
+
+GeoServerille on asennettu oletuksena useita eri rajapintapalveluja. Muita rajapintapalveluita, kuten esimerkiksi WPS-palvelu, voidaan julkaista GeoServeriin laajennusten avulla. Painamalla rajapintapalvelujen versionumeroita, voit tutustua niiden toiminnallisuuksiin (capabilities).
+
+Tämä osio on nähtävissä vain aloitussivulla. Muista, että aloitussivuun pääset aina painamalla GeoServer-logoa.
+
+### **Demos**
+
+Palataan takaisin **Demos**-osiolle. 
+
+Tämän osion alta löytyy muutamia GeoServerin testityökaluja:\
+
+![](img/harjoitus_1/image2.png)
+
+### **Demo requests**
+
+Kokeile erilaisten kyselyjen (toiminnallisuuksien) tuloksia ja näe, mitä kukin kyselykomento tuottaa. Kokeile **WMS_getMap_OpenLayers.url**-kyselyn toimivuutta valitsemalla kyseinen kysely valikosta ja paina **Show Result** -toimintoa.
+
+GeoServerin eri toiminnot ja operaatiot muodostuvat URL:n liittyvistä parametreistä. Parametrit ohjaavat GeoServerin rajapintapalveluita: mitä karttatasoa kysytään, miltä alueelta tietoja haetaan tai kuva muodostetaan, vastauksen koordinaattijärjestelmä jne.
+
+Muokkaa kyselyn parametrejä BBOX, WIDTH ja HEIGHT. Mitä vaikutuksia muutoksilla on vastaukseen?
+
+### **SRS List ja Reprojection console**
+
+SRS List -toiminto listaa GeoServerin tukemat koordinaattijärjestelmät. GeoServer sisältää suurimman osan käytettävistä koordinaattijärjestelmistä eli CRS:t (Coordinate Reference System). SRS (Spatial Reference System) on synonyymi CRS:lle.
+
+Koordinaattijärjestelmien välisiä muunnoksia ja konversioita voit kokeilla Reprojection Console-toiminnon avulla.
+
+Koordinaatit esitetään WKT-formaatissa (Well Known Text).
+
+Seuraavassa kuvassa on pistegeometria määritelty WKT-formaatissa EPSG:3067 koordinaattijärjestelmässä **POINT (522800 7615630)**:
+
+![](img/harjoitus_1/image3.png)
+
+Voit myös kokeilla ETRS89 / TM35FIN -viivageometriaa. Löydät esimerkin seuraavassa laatikossa.
+
+::: file-content-box
+MULTILINESTRING ((648023.291968740755692 7710356.988362550, 647623.264163991552778 7709773.493117010220885,
+647025.100957126589492 7709395.217135690152645, 646919.555495914653875 7709322.892699570395052, 646428.536749321036041 
+7708986.160282356664538, 646070.417665179818869 7708777.868454321287572))
+:::
+
+Kopioi laatikon sisältö ja käytä sitä **Reprojection console** -työkalussa. Kokeile muuntaa se esimerkiksi WGS 84 -järjestelmään.
+
+![](img/harjoitus_1/image4.png)
+
+## **WCS request builder**
+
+Tämän toiminnon avulla voit kokeilla Web Coverage Service -palvelun toimivuutta.
+
+Lataa **nurc:mosaic**-aineisto PNG-tiedostona Suomen kansallisessa koordinaattijärjestelmässä (**ETRS89/TM35FIN** (EPSG 3067)). Jätä muut asetukset oletusarvoiksi:
+
+![](img/harjoitus_1/image5.png)
+
+Paina lopussa **Generate Coverage XML** ja tarkastele tulosta.

src/GS003/02_harjoitus_2.Rmd

@@ -0,0 +1,226 @@
+# HARJOITUS 1.2: GEOSERVERIN WEB-KÄYTTÖLIITTYMÄ
+
+**Harjoituksen sisältö**
+
+Harjoituksessa tutustutaan tarkemmin GeoServerin päätoimintoihin käyttöliittymän kautta. Käydään läpi käyttöliittymän eri osioiden valintoja ja tärkeimpiä ominaisuuksia.
+
+**Harjoituksen tavoite**
+
+Harjoituksen jälkeen opiskelija ymmärtää GeoServerin toimintaa ja eri osioiden hallintatyökaluja.
+
+**Arvioitu kesto**
+
+35 minuuttia.
+
+## **Ylläpitäjän käyttöliittymä**
+
+Kirjaudu nyt palvelimeen käyttäen tunnuksena **admin** ja salasanana **gispo**.
+
+Ylävalikosta löytyviä GeoServerin toimintoja on ryhmitelty niiden käyttötarkoituksen mukaan ryhmiin:
+
++--------------------------+----------------------------------------------------------------------------+
+| ##### **GeoServer**      | Yleistä tietoa GeoServerin asennuksesta ja esikatseluosio                  |
++--------------------------+----------------------------------------------------------------------------+
+| ##### **Data**           | Sisältää aineiston lataamisen, määrittämisen ja kuvaustekniikan toimintoja |
++--------------------------+----------------------------------------------------------------------------+
+| ##### **Services**       | Valikossa voi määritellä eri paikkatietopalvelujen ominaisuuksia           |
++--------------------------+----------------------------------------------------------------------------+
+| ##### **Server**         | Yleisiä asetuksia liittyen palvelimeen                                     |
++--------------------------+----------------------------------------------------------------------------+
+| ##### **Tile Cache**     | Karttatiilipalvelujen asetukset                                            |
++--------------------------+----------------------------------------------------------------------------+
+| ##### **Security**       | Pääsynhallintaan liittyviä asetuksia                                       |
++--------------------------+----------------------------------------------------------------------------+
+| ##### **Utilities**      | Lisätyökaluja                                                              |
++--------------------------+----------------------------------------------------------------------------+
+
+\
+Näiden lisäksi GeoServerin laajennukset voivat lisätä valikkoja käyttöliittymään.
+
+![](img/harjoitus_2/image1.png)
+
+## **GeoServer-valikko**
+
+Avaa **GeoServer**-valikko ja tutki, mikä GeoServer-versio sinulla on käytössä ja mitkä muiden asennettujen ohjelmistojen versiot ovat. Tämäntyyppiset tiedot ovat tärkeitä palvelimen ongelmia selvitettäessä, tapahtuipa ongelmatilanteiden ratkaiseminen omatoimisesti taikka tukipalvelun avulla. 
+
+## **Data-valikko**
+
+Tämä valikko sisältää GeoServerin tärkeimtä toimintoja. Aineistot lisätään ja määritellään tämän valikon kautta.
+
+### **Workspaces**
+
+**Workspace** on GeoServerin tapa säilyttää ja järjestää viittaukset aineistoihin (**Stores**). Aineistot itse on tallennettu hakemistoon (tai tietokantaan), johon GeoServerillä on käyttöoikeudet.
+
+Tyypillisesti samassa workspacessa pidetään samanlaisia ja/tai samasta lähteestä saatuja aineistoja. Esimerkiksi organisaation aineistot voidaan järjestää teemojen mukaan workspacen avulla (ymparisto, kaavoitus, vaesto, terveys, jne.).
+
+Avaa **Workspaces**-osio. Muutama workspace on valmiiksi luotu GeoServerille:
+
+![](img/harjoitus_2/image13.png)
+
+Paina **Add new workspace**.
+
+Luo uusi workspace, jota käytetään jatkossa koulutuksessa, anna sille nimi **helsinki** ja kirjoita **Namespace URI** -kohtaan [**http://gispo.fi/geoserver/helsinki**](http://gispo.fi/geoserver/helsinki):
+
+![](img/harjoitus_2/image14.png)
+
+Rastita vielä **Default Workspace**, niin jatkossa juuri luomasi workspace on oletuksena lisättäessä aineistoja ja tasoja GeoServeriin.
+
+::: hint-box
+Psst! URI (Uniform Resource Identifier) on teksti, joka määrittelee tietyn resurssin nimen. Se voi olla nettiosoite tai vaikka suhteellinen hakemisto kovalevystä. Ainoa vaatimus on se, että URI:n arvo on yksilöivä. Voit viitata esimerkiksi osoitteeseen tai kansioon, jossa on säilytetty workspaceen liittyvää dokumentaatiota.
+:::
+
+Paina **Save** ja olet nyt lisännyt uuden workspacen GeoServerille.
+
+Avaa äsken tekemäsi workspace painamalla **helsinki**-workspace **Workspace Name** -kohdan alta ja huomaa, että lisää valintoja on nyt saatavilla. Palataan niihin myöhemmin säädettäessä workspace-kohtaisia asetuksia.
+
+![](img/harjoitus_2/image15.png)
+
+Palaa **Workspace**-näkymään painamalla **Cancel**.
+
+Workspaceja voidaan poistaa valitsemalla yksi tai useampi workspace ja painamalla **Remove selected workspaces** -toimintoa.
+
+### **Stores**
+
+GeoServerillä viitataan aineistolähteisiin **Storesien** avulla. Aineistolähteinä voivat olla yksittäiset tiedostot, tiedostoryhmät, hakemistot, tietokannat tai rajapintapalvelut.
+
+Oletusasennuksessa on valmiina **Store**-viittauksia esimerkkiaineistoihin:
+
+![](img/harjoitus_2/image16.png)
+
+Jokaisen Storen vieressä on kuvake joka viittaa aineiston tyyppiin:
+
+| Ikoni | Aineistotyyppi |
+| :---: | :--- |
+| ![raster-file][icon1] | Rasteriaineisto tiedostossa |
+| ![vector-file][icon2] | Vektoriaineisto tiedostossa |
+| ![vector-db][icon3]   | Vektoriaineisto tietokannassa |
+| ![wfs][icon4]         | Vektori palvelimelta (Web Feature Server) |
+
+[icon1]: https://docs.geoserver.org/main/en/user/data/webadmin/img/data_stores_type1.png
+[icon2]: https://docs.geoserver.org/main/en/user/data/webadmin/img/data_stores_type2.png
+[icon3]: https://docs.geoserver.org/main/en/user/data/webadmin/img/data_stores_type3.png
+[icon4]: https://docs.geoserver.org/main/en/user/data/webadmin/img/data_stores_type4.png
+\
+Tutustu muutamaan storen asetuksiin. Esimerkiksi **sfdem** viittaa rasteriaineistoon (huomaa kuvake) ja **taz_shapes** viittaa vektoriaineistoon.
+
+Avaa sfdem-store ja taz_shapes-store. Kirjoita muistiinpanoihisi ylös vastaukset seuraaviin kysymyksiin:
+
+::: hint-box
+Mihin aineistoon sfdem-store viittaa?
+:::
+
+::: hint-box
+Mihin aineistoon taz_shapes-store viittaa?
+:::
+
+Huomaa, että [**file:data/**](file:data/){.uri} viittaa GeoServerin Data Directory -hakemistoon. Hakemiston sijainti levyjärjestelmässä löytyy **Server → Server Status** -valikon kautta.
+
+Store **taz_shapes** viittaa hakemistoon, jossa on useampia vektoriaineistoja, tässä tapauksessa .shp-tiedostoja. 
+
+Avaa vielä **taz_shapes**-store ja huomaa, että asetuksissa on rastittu **Enabled**. Se määrittää onko aineisto käytettävissä palvelimelta tai ei. Painamalla **Browse** näet kansiosisällön. 
+
+![](img/harjoitus_2/image18.png)
+
+Toisin sanoen haluttaessa estää jonkin aineiston käyttöä GeoServerin kautta, ei tarvitse muuta kun jättää rastittamatta **Enabled**-valinta joko layer-, store- tai jopa workspace-valikossa.\
+
+Nyt kun olet avannut taz_shapes-storen niin GeoServer näyttää sinulle siihen liittyvän workspacen tiedo (huomaat sen sillä että valikoissa on kansio-kuvakkeet). Jotta pääset takaisin globaalinäkymäät voit painaa GeoServer-logoa ylävasemmalla.
+
+### **Layers**
+
+Tasot (**Layers**) määrittelevät yhden aineistolähteen (**Store**) julkaisemisen ominaisuudet, kuten kuvaustekniikan, koordinaattijärjestelmän, metatiedot, palvelun ominaisuudet, karttatiilipalvelun (tile caching) määrittelyt jne.
+
+Yksi taso vastaa yhtä aineistoa. Aineisto voidaan julkaista useisiin eri tasoihin, esimerkiksi eri kuvaustekniikoilla.
+
+**Layers**-näkymässä on mahdollista muokata, lisätä tai poistaa tasoja. **Layers**-näkymän taulukossa on nähtävissä muutama taso ja niiden nimet (**Name**). Taulukossa lukee myös tason otsikko (**Title**) ja missä **Store**ssa aineistot sijaitsevat.
+
+Sarake **Enabled** näyttää tiedon siitä, onko taso käytettävissä palvelimelta vai ei. Huomaa, että käytettävyyden voi määritellä koko storelle (eli aineistolähteelle) tai erikseen tasoille (aineiston näkymille). Myös tason alkuperäinen koordinaattijärjestelmä on ilmoitettu taulukossa, **Native SRS**.
+
+![](img/harjoitus_2/image20.png)
+
+Avaa **Manhattan (NY) landmarks** -tason asetusten näkymä painamalla tason otsikkoa (**Title**) tai nimeä (**Name**) sarakkeesta. 
+
+Tasoon liittyvät asetukset ovat laajat ja siksi ne on jaettu välilehtiin **Data**, **Publishing**, **Dimensions**, **Tile Caching** ja **Security**. 
+
+Tutustu nyt eri välilehtien asetuksiin saadaksesi kuvan siitä, miten tasot määritellään GeoServerillä. Keskustele niistä kouluttajan kanssa.
+
+![](img/harjoitus_2/image21.png)
+
+Tutustumme tarkemmin tasoasetuksiin myöhemmin, kun lisäämme omia aineistoja GeoServerille.
+
+## **Layer Groups**
+
+**Layer Groups** -toiminnolla muodostetaan tasoryhmiä. Tasoryhmien avulla on muodostetaan useammasta karttatasosta yhdistettyjä karttatasoja. Tasoryhmiin voidaan lisätä sekä karttatasoja että tasoryhmiä. Muun muassa tasojen järjestystä ja kuvaustekniikoita voidaan määrittää tasoryhmän asetuksissa.
+
+## **Styles**
+
+**Styles**-kohdassa määritellään tasoille (**Layers**) kuvaustekniikka, visualisointi. 
+
+**Styles**-määrittelyjä (kuvaustekniikka) käytetään aina kun tasoja julkaistaan WMS-palveluna. Kuvaustekniikka ei ole riippuvainen tasoista: samaa kuvaustekniikkaa voidaan käyttää useilla tasoilla, ja niillä voi olla useita valinnaisia kuvaustekniikoita.
+
+Avaa **Styles**-valikko, saat näkyviin listan GeoServerilla olevista kuvaustekniikoista.
+
+![](img/harjoitus_2/image22.png)
+
+Avaa **giant_polygon**-tyyli ja tutustu GeoServerin käyttämään kuvaustekniikkaformaattiin. Tasojen kuvaustekniikka määritellään käyttäen Styled Layer Descriptor (SLD) -kieltä.
+
+![](img/harjoitus_2/image23.png)
+
+Kuvaustekniikka on hyvin laaja aihe ja siihen tutustutaan erikseen myöhemmin. Kuvaustekniikan toteuttamista voi helpottaa käyttämällä CSS-laajennusta, tätäkin käsitellään myöhemmin koulutuksessa.
+
+## **Services**
+
+GeoServerin rajapintapalvelujen (WFS, WMS ja WCS) yleisasetukset määritellään **Services**-valikon kautta ja näihin tutustutaan tarkemmin myöhemmin.
+
+![](img/harjoitus_2/image24.png)
+
+## **Server**
+
+Tässä osiossa voi määritellä palvelimen yleisiä asetuksia.
+
+### **Contact Information**
+
+Päivitetään GeoServerin yhteystiedot. Valitse **Server → Contact Information**.
+
+Täytä omilla tiedoilla ainakin kuvassa merkityt kentät. Nämä tiedot ovat tärkeitä metatietoja GeoServerin ulkopuolisille käyttäjille.
+
+![](img/harjoitus_2/image3.png)
+
+### **Server Status**
+
+Server Status -sivulla on tietoa erilaisista GeoServerin asetuksista ja tilasta. Huomaa esimerkiksi **Data directory** -kansion sijainti.
+
+Kirjoita omiin muistiinpanoihisi palvelimesi **Data directory**:n sijainti, joka ei välttämättä ole sama kuin kuvassa.\
+
+![](img/harjoitus_2/image4.png)
+
+### **Logs**
+
+Logs -valinnan kautta voit katsoa palvelimen lokitietoja. 
+
+![](img/harjoitus_2/image5.png)
+
+
+
+### **Global Settings**
+
+Tämä osio sisältää muun muassa rajapintapalvelujen asetuksia ja lokitietojen asetuksia. 
+
+### **Image Processing**
+
+Tämä osio sisältää Kuvien (WMS-ja WCS-palvelujen) käsittelyyn liittyviä asetuksia. 
+
+### **Raster Access**  
+Tämä osio sisältää rasteriaineiston käsittelyyn liittyviä muisti- ja CPU-asetuksia. 
+
+
+## **Tile Cache**
+
+Tämän valikon kautta määritellään karttatiilipalvelujen (tile caching) asetuksia. Karttatiilipalveluihin ja tämän valikon osioihin tutustutaan tarkemmin myöhemmin.
+
+## **Security**
+
+Valikko sisältää GeoServerin pääsynhallintaan liittyvät asetukset. Huomaa, että muun muassa pääsynhallinta voidaan määrittää sekä käyttäjä-, ryhmä- ja roolikohtaisesti että aineisto- ja palvelukohtaisesti. Vilkaise nyt **Users**, **Groups, Roles** -valikkoa.
+
+![](img/harjoitus_2/image26.png)
+
+Myös pääsynhallintaa käsitellään tarkemmin myöhemmin.