WFS - Web Feature Service

Eksempel på bruk av en offentlig tilgjengelig WFS-tjeneste:

• Vannkraft WFS

Denne presentasjonen kan lastes ned som Jupter Notebook-fil (høyreklikk, lagre som ..):

• vannkraft.ipynb

NTNU 13.04.2021 - Sverre Stikbakke

import requests            # for å sende http-kall
import xml.dom.minidom     # for å håndtere xml-filer
import geopandas as gpd    # for å vise GML-filer som kart

Funksjon som sender kall til WFS-tjenesten

• url: url til WFS-tjeneste
• request: XML tekst-streng, kodet som byte-string med encode-funksjon
• outfile: filnavn på XML/GML-fil

def wfs_request(url, request, outfile):
    response = requests.post(url, request)
    doc = xml.dom.minidom.parseString(response.content.decode())
    xml_response = doc.toprettyxml()
    with open(outfile, 'w', encoding = 'utf-8') as f:
        f.write(xml_response)

Url til tjenesten

url = 'https://wfs.geonorge.no/skwms1/wfs.vannkraft'

GetCapabilities-kall

Utformingen av dette kallet er helt uavhengig av innholdet i tjenesten. Det brukes derfor samme kall til alle tjenester. Vi er spesielt interessert i resultatet under FeatureNameList.

getcapabilities = """<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<GetCapabilities
  service = "WFS"
  version = "2.0.0"
  xmlns = "http://www.opengis.net/wfs/2.0"
  xmlns:xsi = "http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation = "http://www.opengis.net/wfs http://schemas.opengis.net/wfs/2.0/wfs.xsd"/>
""".encode()

DescribeFeatureType

Dette kallet tilpasses den aktuelle tjenesten basert på resultatet av GetCapabilities-kallet.

• XML namespace, her: xmlns:app="http://skjema.geonorge.no/SOSI/produktspesifikasjon/Vannkraft/1.3"
• TypeName, her: app:InnsjøRegulert

Resultatet av kallet beskriver hvilke egenskaper (attributter) den aktuelle objekttypen (TypeName) har.

describefeaturetype = """<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<DescribeFeatureType
  service = "WFS"
  version = "2.0.0"
  xmlns = "http://www.opengis.net/wfs/2.0"
  xmlns:app ="http://skjema.geonorge.no/SOSI/produktspesifikasjon/Vannkraft/1.3"
  xmlns:xsi = "http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation = "http://www.opengis.net/wfs/2.0 http://schemas.opengis.net/wfs/2.0/wfs.xsd">
  <TypeName>app:InnsjøRegulert</TypeName>
</DescribeFeatureType>
""".encode()

GetFeature - uten Filter Encoding

Dette kallet henter objekter fra tjenesten. Namespace og Typename må spesifiseres. Her er det ikke noen spesifisering av hvordan objekter skal velges ut. Resultatet blir derfor tilfeldig, men det kan være en første test på å få ut et objekt fra tjenesten. Kallet spør i utgangspunktet etter alle objekter av den aktuelle objekttypen. Det er derfor viktig å begrense antallet objekter med count. Legg merke til:

• wfs:Query
• typeNames
• srsName

getfeature = """<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<GetFeature
  service = "WFS"
  version = "2.0.0"
  count = "1"
  xmlns = "http://www.opengis.net/wfs/2.0"
  xmlns:app="http://skjema.geonorge.no/SOSI/produktspesifikasjon/Vannkraft/1.3">
  <Query typeNames = "app:InnsjøRegulert" srsName="urn:ogc:def:crs:EPSG::25832">
  </Query>
</GetFeature>
""".encode()

GetFeature - med Filter Encoding

Dette kallet er utvidet med et fes:Filter-element. Filteret er av type BBOX som er oppgitt som en gml:Envelope. fes:ValueReference henviser til område som er navnet på geometri-egenskapen i objekttypen. Denne opplysningen kunne vi finne basert på resultatet av DescribeFeatureType-kallet, under InnsjøRegulert. Legg merke til at kallet også er utvidet med to nye namespaces:

• xmlns:fes, for Filter Encoding
• xmlns:gml, for GML

getfeatureBBOX = """<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<GetFeature
  version = "2.0.0"
  xmlns = "http://www.opengis.net/wfs/2.0"
  xmlns:fes = "http://www.opengis.net/fes/2.0"
  xmlns:gml="http://www.opengis.net/gml/3.2"
  xmlns:app="http://skjema.geonorge.no/SOSI/produktspesifikasjon/Vannkraft/1.3">
  <Query typeNames = "app:InnsjøRegulert"  srsName="urn:ogc:def:crs:EPSG::25832">
    <fes:Filter>
      <fes:BBOX>
        <fes:ValueReference>område</fes:ValueReference>
        <gml:Envelope srsName="urn:ogc:def:crs:EPSG::25832">
          <gml:lowerCorner>586500 6735500</gml:lowerCorner>
          <gml:upperCorner>596500 6745500</gml:upperCorner>
        </gml:Envelope>
      </fes:BBOX>
    </fes:Filter>
  </Query>
</GetFeature>
""".encode()

Utføring av kallene

wfs_request(url, getcapabilities, 'getcapabilities.xml')

wfs_request(url, describefeaturetype, 'describefeaturetype.xml')

# wfs_request(url, getfeature, 'features.gml')

wfs_request(url, getfeatureBBOX, 'features.gml')

Presentasjon av resultat-fil

# skjuler warnings i cellen nedenfor
import warnings
warnings.filterwarnings('ignore')

features = gpd.read_file('features.gml', download_schema="no")

features.info()

<class 'geopandas.geodataframe.GeoDataFrame'>
RangeIndex: 1 entries, 0 to 0
Data columns (total 24 columns):
 #   Column                     Non-Null Count  Dtype   
---  ------                     --------------  -----   
 0   gml_id                     1 non-null      object  
 1   lokalId                    1 non-null      object  
 2   navnerom                   1 non-null      object  
 3   versjonId                  1 non-null      float64 
 4   datauttaksdato             1 non-null      object  
 5   status                     1 non-null      object  
 6   konsesjonStatus            1 non-null      int64   
 7   konsesjonStatusDato        1 non-null      object  
 8   idriftsattAar              1 non-null      int64   
 9   vannkraftverkNr            1 non-null      int64   
 10  vannkraftverkNavn          1 non-null      object  
 11  elvenavnHierarki           1 non-null      object  
 12  magasinNr                  1 non-null      int64   
 13  magasinNavn                1 non-null      object  
 14  magasinAreal               1 non-null      float64 
 15  volumOppdemt               1 non-null      int64   
 16  magasinKategori            1 non-null      int64   
 17  lavesteRegulerteVannstand  1 non-null      float64 
 18  høyesteRegulerteVannstand  1 non-null      float64 
 19  magasinFormål              1 non-null      object  
 20  kdbNr                      1 non-null      int64   
 21  spID                       1 non-null      int64   
 22  delfeltNr                  1 non-null      int64   
 23  geometry                   1 non-null      geometry
dtypes: float64(4), geometry(1), int64(9), object(10)
memory usage: 320.0+ bytes

features.bounds

	minx	miny	maxx	maxy
0	574719.999	6677539.569	630586.005	6779617.995

features

	gml_id	lokalId	navnerom	versjonId	datauttaksdato	status	konsesjonStatus	konsesjonStatusDato	idriftsattAar	vannkraftverkNr	...	magasinAreal	volumOppdemt	magasinKategori	lavesteRegulerteVannstand	høyesteRegulerteVannstand	magasinFormål	kdbNr	spID	delfeltNr	geometry
0	app.innsjoregulert.649	3e5fb09f-1a45-44b1-82d9-d7a6bb061d9a	http://skjema.geonorge.no/SOSI/produktspesifik...	1.3	2021-04-13T05:36:46	D	5	2591-06-08T16:23:20	1912	349	...	375.82	1312	1	119.33	122.94	Kraftproduksjon	794	422	1905	POLYGON ((574882.001 6779599.002, 574910.987 6...

1 rows × 24 columns

features.plot(figsize=(10,10))

<AxesSubplot:>