WFS und WMS in der Praxis: GeoServer-Daten im Browser visualisieren

Was sind WFS und WMS? OGC-Standards einfach erklärt

WFS (Web Feature Service) und WMS (Web Map Service) sind Standards des Open Geospatial Consortium (OGC), die den Austausch von Geodaten über das Internet regeln. Sie bilden das Rückgrat interoperabler GIS-Infrastrukturen und ermöglichen es, Geodaten zwischen verschiedenen Systemen auszutauschen, unabhängig vom Hersteller.

Ein WMS liefert vorgerenderte Kartenbilder. Der Client sendet eine Anfrage mit Kartenausschnitt und gewünschten Layern, und der Server antwortet mit einem fertigen Bild (PNG oder JPEG). Das ist effizient für die Darstellung komplexer Karten, bietet aber keine Möglichkeit, einzelne Features abzufragen oder zu bearbeiten.

Ein WFS hingegen liefert die eigentlichen Geodaten als Vektoren (GeoJSON, GML). Der Client erhält die Geometrien und Attribute einzelner Features und kann sie selbst darstellen, filtern und analysieren. WFS unterstützt auch Schreiboperationen (WFS-T), mit denen Features erstellt, geändert oder gelöscht werden können.

Für die Praxis bedeutet das: WMS eignet sich für die schnelle Visualisierung großer Datenmengen, WFS für interaktive Anwendungen, bei denen Nutzer Features anklicken, Attribute lesen und Daten erfassen müssen. Die meisten modernen GIS-Plattformen nutzen beide Standards in Kombination.

Unterschied WFS vs. WMS vs. WMTS vs. Vector Tiles

Neben WFS und WMS gibt es weitere Standards und Formate für die Bereitstellung von Geodaten im Web. WMTS (Web Map Tile Service) ist eine Erweiterung von WMS, bei der die Karte in vorberechnete Kacheln aufgeteilt wird. Statt bei jeder Anfrage ein neues Bild zu rendern, liefert der Server bereits vorhandene Kacheln aus. Das ist deutlich performanter und ermöglicht Caching auf verschiedenen Ebenen.

Vector Tiles gehen noch einen Schritt weiter. Sie liefern die Kartendaten als Vektoren in einem kompakten binären Format (Mapbox Vector Tiles / MVT), aufgeteilt in Kacheln. Der Client rendert die Vektordaten selbst, was eine dynamische Gestaltung ermöglicht: Farben, Schriften und Symbole können clientseitig angepasst werden, ohne den Server erneut kontaktieren zu müssen.

In der Praxis hat jeder Ansatz seine Berechtigung. WMS ist ideal für Legacy-Systeme und komplexe kartographische Darstellungen. WMTS bietet hohe Performance bei statischen Karten. WFS ist unverzichtbar für interaktive Feature-Abfragen. Vector Tiles sind der modernste Ansatz und vereinen Performance mit Flexibilität.

EVA-Mobil unterstützt alle vier Ansätze. Je nach Anwendungsfall und Datenquelle wählen Sie den optimalen Layer-Typ. Die Plattform kombiniert GeoServer für WFS und WMS mit Martin als Vector-Tile-Server und MapLibre GL JS als Frontend-Rendering-Engine.

Wie EVA-Mobil GeoServer-Daten integriert

GeoServer ist der weltweit am häufigsten eingesetzte Open-Source-Kartenserver. Er unterstützt WFS, WMS, WMTS und zahlreiche Datenquellen, darunter PostGIS, Shapefiles und GeoTIFF. EVA-Mobil nutzt GeoServer als zentrale Komponente für die Bereitstellung von Geodaten.

Die Integration erfolgt über die Standard-WFS- und WMS-Schnittstellen. Das EVA-Mobil-Backend kommuniziert mit GeoServer, um Features abzufragen, Capabilities zu lesen und Layer-Informationen zu ermitteln. Die Daten werden aufbereitet und über eine typsichere tRPC-API an das Frontend geliefert.

Im Frontend rendert MapLibre GL JS die Geodaten auf einer interaktiven Karte. WFS-Daten werden als GeoJSON geladen und als Vektorlayer dargestellt. WMS-Daten werden als Rasterbilder eingebunden. Der Nutzer kann nahtlos zwischen verschiedenen Layer-Typen wechseln, ohne den technischen Unterschied zu bemerken.

Ein wesentlicher Vorteil dieser Architektur ist die Entkopplung von Frontend und Geodaten-Server. Wenn Sie Ihre GeoServer-Installation aktualisieren oder zusätzliche Datenquellen anbinden, müssen am Frontend keine Änderungen vorgenommen werden. Die OGC-Standards garantieren die Kompatibilität.

Multi-Tenant GeoServer-Workspaces: Automatisch pro Account

EVA-Mobil ist eine Multi-Tenant-Plattform, die mehrere Organisationen (Accounts) auf einer gemeinsamen Infrastruktur betreibt. Jeder Account hat seine eigenen Daten, Benutzer und Berechtigungen. Diese Isolation wird auch auf der GeoServer-Ebene konsequent umgesetzt.

Wenn ein neuer Account in EVA-Mobil angelegt wird, erstellt das System automatisch einen eigenen GeoServer-Workspace. Der Workspace-Name folgt dem Schema ws_<account-kennung> und enthält alle Datastores und Layer dieses Accounts. Gleichzeitig wird eine eigene GeoServer-Rolle (ROLE_<ACCOUNT>) und ein Operator-Benutzer mit passenden Credentials erstellt.

Diese Architektur stellt sicher, dass ein Account niemals auf die Geodaten eines anderen Accounts zugreifen kann, selbst wenn beide auf demselben GeoServer laufen. Die Credentials werden verschlüsselt in der Datenbank gespeichert und sind nur für den jeweiligen Account verfügbar.

Für Administratoren bedeutet das: Neue Accounts können in wenigen Minuten eingerichtet werden, ohne manuelle GeoServer-Konfiguration. Die gesamte Workspace-Erstellung, Rollenzuweisung und Datastore-Konfiguration erfolgt automatisch über die EVA-Mobil-API.

Layer-Typen und Basiskarten: Die volle Bandbreite der Geodaten-Visualisierung

EVA-Mobil unterstützt acht verschiedene Layer-Typen, die sich in drei Kategorien einteilen lassen: externe Geodaten (WFS, WMS, PostGIS, Vector Tiles), interne Daten (Fotos, Kommentare, PDF-Dokumente) und Basiskarten. Diese Vielfalt ermöglicht es, nahezu jede Geodaten-Quelle in einer einheitlichen Kartenansicht zu kombinieren.

Vier Basiskarten stehen zur Verfügung: OpenStreetMap für allgemeine Orientierung, Satellitenbilder für die Realwelt-Ansicht, Geländekarten mit Höheninformationen und eine minimalistische Vektorkarte für technische Anwendungen. Der Nutzer kann jederzeit zwischen den Basiskarten wechseln, ohne die darüber liegenden Layer zu verlieren.

Die internen Layer-Typen bieten Funktionalitäten, die über klassische GIS-Viewer hinausgehen. Foto-Layer zeigen georeferenzierte Bilder als Marker auf der Karte an, die per Klick in voller Größe betrachtet werden können. Kommentar-Layer ermöglichen räumliche Annotationen mit Punkt-, Linien- und Polygon-Geometrien, Threading und Prioritäten. PDF-Layer platzieren Dokumente wie Planunterlagen oder Genehmigungen direkt auf der Karte.

Styling, Attribut-Tabellen und Messungen

Neben der reinen Darstellung bietet EVA-Mobil umfangreiche Möglichkeiten zur Anpassung und Analyse von Geodaten. Benutzerdefinierte Styling-Optionen ermöglichen die Anpassung von Farben, Symbolen und Mustern pro Layer. So können beispielsweise Leitungstypen durch verschiedene Linienstile und Farben unterschieden werden.

Attribut-Tabellen zeigen die Sachdaten der Features in tabellarischer Form an. Nutzer können Features in der Tabelle suchen, filtern und sortieren. Ein Klick auf ein Feature in der Tabelle zoomt die Karte zum entsprechenden Objekt und umgekehrt: Ein Klick auf der Karte hebt das Feature in der Tabelle hervor.

Messwerkzeuge ermöglichen die Berechnung von Distanzen und Flächen direkt auf der Karte. Diese Funktion ist besonders nützlich für Ingenieure und Planer, die im Feld schnell Abstände oder Flächeninhalte ermitteln müssen, ohne ein separates Vermessungstool zu verwenden.

QGIS-Anbindung über WFS: Nahtlose Integration in bestehende Workflows

Viele GIS-Fachleute arbeiten mit QGIS als Desktop-GIS. EVA-Mobil ermöglicht eine nahtlose Anbindung über die WFS-Schnittstelle des GeoServers. In QGIS fügen Sie einfach eine neue WFS-Verbindung hinzu und verwenden die URL Ihres EVA-Mobil-GeoServer-Workspaces.

Die Verbindung erfolgt über die Standard-WFS-URL im Format https://eva-mobil.de/geoserver/ws_<account>/wfs. Nach der Authentifizierung mit den Operator-Credentials stehen alle Layer des Accounts in QGIS zur Verfügung. Sie können Features anzeigen, bearbeiten und neue Features erstellen, die automatisch in EVA-Mobil sichtbar werden.

Diese bidirektionale Integration ist besonders wertvoll für Workflows, bei denen Feldteams mit EVA-Mobil und Planungsteams mit QGIS arbeiten. Änderungen, die im Feld erfasst werden, sind sofort im Desktop-GIS verfügbar und umgekehrt. Die OGC-Standards garantieren dabei die Kompatibilität.

Wenn Sie erfahren möchten, wie EVA-Mobil Ihre GeoServer-Infrastruktur optimal nutzen kann, fordern Sie eine persönliche Demo an. Wir zeigen Ihnen die Integration mit Ihren bestehenden Geodaten und GIS-Systemen.