Введение

Данная статья представляет собой перевод руководства по установке TMS сервиса, дополненный моими личными замечаниями.

Если говорить грубо и утрированно, отличие TMS от WMS в том, что первый отдает тайлы каждого зума в виде однослойной плитки, а WMS отдает каждый тайл зума в виде набора прописанных в стиле слоев. Например, если ваши геоданные содержат только слой земли и слой дорог, TMS сделает из них одну картинку территории с дорогами. WMS отрендерит каждый слой отдельно, благодаря чему у вас будет отдельная картинка с землей, отдельная с дорогами.

Если вам требуется изменять наполнение карты путем включения/отключения какого-либо слоя, без WMS не обойтись. Но с другой стороны TMS проще, быстрее и в большинстве случаев предпочтительней, поэтому мы начнем именно с него.

Отдельно замечу: в тексте оригинальной статьи большое количество действий выполняется из под рута. Я не стал это исправлять, но призывая к внимательности и осторожности, снимаю тем самым с себя всякую ответственность за падение вашей операционной системы.

В тексте статьи большое количество команд, поэтому буду рад, если вы укажете на неточность или предложите более простые пути реализации поставленной задачи.

Инструменты

Операционной системой для этих опытов послужит Linux Debian 8 Jessie. TMS будем разворачивать на библиотеке mapnik. Облигантных инструментов для этой работы нет. Под виндой я обычно использую TotalCommander Grey Pack (спасибо за него диаволу на пятнашке) с плагином Secure FTP Connections и программу Putty. Под линуксом я юзаю тильду для ssh-соединения и любой вменяемый файловый менеджер с поддержкой сетевого соединения.

Итак, погнали. У нас в наличии ssh-доступ к серверу с девственно чистой Дебиан Джесси. Рекомендую сразу установить консольный редактор nano:

sudo apt-get install nano

и консольный файловый менеджер mc:

sudo add-apt-repository ppa:eugenesan/ppa
sudo apt-get update
sudo apt-get install mc

Это не обязательно, но поверьте, потом еще не раз пригодится.

Установка и создание базы данных

Начнем с установки пакетов postgresql-9.4-postgis-2.1 и postgresql-contrib-9.4

Входим под рутом и запускаем:

apt install postgresql-9.4-postgis-2.1 postgresql-contrib-9.4

Теперь создадим базу данных. Переключаемся в постгрес:

su postgres

и для избежания возможных проблем переходим к домашней директории:

cd ~

Создадим пользователя c именем «osm»:

createuser osm

и базу данных с названием «map»:

createdb -E UTF8 -O osm greatbritain
psql -c "CREATE EXTENSION hstore;" -d map # Should result in CREATE EXTENSION
psql -c "CREATE EXTENSION postgis;" -d map # Should result in CREATE EXTENSION

Если все прошло удачно, выходим из постгреса:

exit

Добавление пользователя

Для того, чтобы избежать работы под рутом, добавим в систему пользователя osm с помощью команды adduser:

adduser osm

Теперь добавим пользователя osm в группу sudo. Для этого воспользуемся редактором nano (вы же его установили, верно?)

su вводим пароль
nano /ets/sudoers

Находим строку
# User privilege specification

после

root ALL=(ALL:ALL) ALL

вставляем строку

osm ALL=(ALL:ALL) ALL

и сохраняем документ последовательностью хоткеев ctrl+o, Enter , ctrl+x

Импорт картографического стиля

Мы будем использовать стандартный стиль mapnik osm. В дальнейшем, при желании, вы всегда сможете его изменить на свой вкус. Перейдем в домашнюю директорию и скачаем стиль с гит-хаба:

su osm
cd ~
wget https://github.com/gravitystorm/openstreetmap-carto/archive/v2.29.1.tar.gz
tar -xzf v2.29.1.tar.gz

Теперь в домашней директории должна появиться папка с названием: Теперь вы должны иметь папку с названием «openstreetmap-carto-2.29.1». После этого можно переходить к импорту геоданных.

Импорт геоданных

Нам потребуется пакет osm2pgsql. Для этого переключимся на рута и выполним команду:

exit
apt install osm2pgsql

Теперь можно переходить непосредственно к импорту dbf-файла с данными. Самое простое решение — это импортировать всю планету OpenStreetMap целиком. Но у такого подхода есть очевидные недостатки: во-первых, объем диска у вас не безграничен, во-вторых, даже на простое скачивание планеты может уйти изрядное количество времени, а в третьих, информация о улицах какой-нибудь Зулусии вам может быть совершенно не нужна. Приходится вырезать нужный регион из дампа самому, либо использовать готовые данные. Сейчас их можно получить у  GeoFabrik, CloudMade или Гис-лаб (НексГИСа). В выгрузке геофабрики напрочь отсутствовали реки. В выгрузке НексГИСа отсутствовали части объектов, пересекаемые государственной границей, из-за чего некоторые пограничные озера при рендере пропадали, но острова на них закрашивались цветом воды. Выгрузки регулярно обновляются, так что это вполне могут быть временные случайные баги. С выгрузками CloudMade я активно не работал, поэтому комментарий дать не могу.

Скачаем архив на территорию России с сайта гис-лаб. Если вы все это проделываете в экспериментальных целях — рекомендую для начала скачать не Россию целиком, а только один из регионов — этим вы сэкономите себе уйму времени. Например, возьмем Ростовскую область.

su osm
cd ~
wget href="http://data.gis-lab.info/osm_dump/dump/latest/RU-ROS.osm.pbf"

Теперь импортируем скачанные данные в постгрес. Делается это так: запускаете команду:

osm2pgsql --slim -d map -C 1600 --hstore -S openstreetmap-carto-2.29.1/openstreetmap-carto.style RU-ROS.osm.pbf

и идете пить чай, играть в футбол и гонять балду. Процесс, особенно в некоторых случаях, например при импорте объемного файла, занимает ну очень много времени. Не забудьте, что все это вы делаете через ssh, а значит либо не выключайте компьютер и не отключайтесь от сети, либо используйте соответствующие команды.

Иногда на данном этапе возникают следующие проблемы:

Error: Connection to database failed: could not connect to server: No such file or directory

Тут, возможно, вам пригодиться фраза из оригинальной статьи: «Is the server running locally and accepting connections on Unix domain socket «/var/run/postgresql/.s.PGSQL.5432»?

Кроме того, если вы установили PostgreSQL 9.3 вместе с 9.1 на 9.3 может быть использован другой порт. Необходимо найти его и использовать флаг -p, при запуске osm2pgsql.

Поздравляю. Вы заполучили базу OpenStreetMap на выбранный регион. Проверить это можно командой:

psql -d map -c "select name from planet_osm_point where place='city';"

Создание тайлового сервиса

Установим пакет mod_tile. Пока он недоступен в репозитории Дебиан, поэтому нам потребуется предварительно скачать его с гит-хаба и распаковать в домашней директории:

wget https://github.com/openstreetmap/mod_tile/archive/6c2cb243e4c8b047950ab8062cd66245f20a5d2f.tar.gz -O mod_tile.tar.gz
tar -xzf mod_tile.tar.gz

Теперь установим пакеты autoconf, libtool, libmapnik-dev и apache2-dev:

su
apt install autoconf libtool libmapnik-dev apache2-dev
exit

Перейдем в каталог mod_tile и запустим:

cd mod_tile-6c2cb243e4c8b047950ab8062cd66245f20a5d2f/
./autogen.sh
./configure
make

Теперь запустим из под рута следующую команду:

su
make install
make install-mod_tile
exit
cd ..

Создание xml стиля Mapnik

Нам потребуются пакеты curl, unzip, gdal-bin, mapnik-utils и node-carto, для установки которых выполним под рутом:

su
apt install curl unzip gdal-bin mapnik-utils node-carto
exit

Вернемся в пользователя osm и загрузим необходимые шейп-файлы. Для справки: база osm не хранит в себе континенты и некоторые другие объекты, отображающиеся на низких зумах. Эти полигоны и линии подгружаются и прописываются в стиле с помощью команды:

cd ~/openstreetmap-carto-2.29.1/
./get-shapefiles.sh

Для смены имени базы данных можно выполнить команду:

sed -i 's/"dbname": "gis"/"dbname": "map"/' project.mml

Для того, что-бы сформировать xml-файл, непосредственно отвечающий за стиль, запустите:

carto project.mml > style.xml

Настройка рендера

Откройте в редакторе nano файл /usr/local/etc/renderd.conf (потребуется использовать sudo). Напротив XML пропишите путь к вашему xml-файлу картостиля. Напротив HOST пропишите localhost.

Либо, вы можете внести эти изменения автоматически, выполнив под рутом:

su

sed -i 's/XML=\/home\/jburgess\/osm\/svn\.openstreetmap\.org\/applications\/rendering\/mapnik\/osm\-local\.xml/XML=\/home\/osm\/openstreetmap-carto-2.29.1\/style.xml/' /usr/local/etc/renderd.conf
sed -i 's/HOST=tile\.openstreetmap\.org/HOST=localhost/' /usr/local/etc/renderd.conf

После этого, файл /usr/local/etc/renderd.conf  должен выглядеть так:

[default]
URI=/osm_tiles/
TILEDIR=/var/lib/mod_tile
XML=/home/osm/openstreetmap-carto-2.29.1/style.xml
HOST=localhost
TILESIZE=256
;HTCPHOST=proxy.openstreetmap.org
;** config options used by mod_tile, but not renderd **
;MINZOOM=0
MAXZOOM=19
;TYPE=png image/png
;DESCRIPTION=This is a description of the tile layer used in the tile json request
;ATTRIBUTION=&copy;<a href=\"http://www.openstreetmap.org/\">OpenStreetMap</a> and <a href=\"http://wiki.openstreetma$
;SERVER_ALIAS=http://localhost/
;CORS=http://www.openstreetmap.org
;ASPECTX=1
;ASPECTY=1

Теперь измените директорию плагинов (plugins_dir) и местоположение пакета (match debian package location) mapnik. Сделать это можно вручную, либо с помощью команд:

sed -i 's/plugins_dir=\/usr\/lib\/mapnik\/input/plugins_dir=\/usr\/lib\/mapnik\/2.2\/input\//' /usr/local/etc/renderd.conf

[mapnik]
plugins_dir=/usr/lib/mapnik/2.2/input/
font_dir=/usr/share/fonts/truetype
font_dir_recurse=1

Скопируйте скрипт renderd.init и установите право доступа к файлу renderd:

cd /home/osm
cp mod_tile-6c2cb243e4c8b047950ab8062cd66245f20a5d2f/debian/renderd.init /etc/init.d/renderd
chmod a+x /etc/init.d/renderd

Исправьте пути в скрипте init

sed -i 's/DAEMON=\/usr\/bin\/$NAME/DAEMON=\/usr\/local\/bin\/$NAME/' /etc/init.d/renderd
sed -i 's/DAEMON_ARGS=""/DAEMON_ARGS=" -c \/usr\/local\/etc\/renderd.conf"/' /etc/init.d/renderd
sed -i 's/RUNASUSER=www-data/RUNASUSER=osm/' /etc/init.d/renderd
mkdir -p /var/lib/mod_tile
chown osm:osm /var/lib/mod_tile

Теперь запустите rederd:

systemctl daemon-reload
service renderd start

Установка и настройка Apache и mod_tile

Установите апач с помощью команды:

apt install apache2

Конфигурация апача и загрузка mod_tiles выполняется командой:

echo "LoadModule tile_module /usr/lib/apache2/modules/mod_tile.so" > /etc/apache2/mods-available/tile.load
ln -s /etc/apache2/mods-available/tile.load /etc/apache2/mods-enabled/

Добавьте следующий ниже текст с помощью редактора nano перед тегом <?/VirtualHost> в /etc/apache2/sites-enabled/000-default.conf 

LoadTileConfigFile /usr/local/etc/renderd.conf
ModTileRenderdSocketName /var/run/renderd/renderd.sock
# Timeout before giving up for a tile to be rendered
ModTileRequestTimeout 0
# Timeout before giving up for a tile to be rendered that is otherwise missing
ModTileMissingRequestTimeout 30

и перезапустите апач:

service apache2 restart

Проверка отдачи тайлов
Перейдите в браузере по адресу http://localhost/osm_tiles/0/0/0.png напрямую , либо с использованием порта 8080. Если все прошло успешно, вы увидете в браузере вот такую картинку:

Теперь можно приступать к редактированию картографического стиля. Для этого, прежде всего, запомните команды:

sudo service renderd stop
rm -r /var/lib/mod_tile/default
sudo service renderd start

На ближайшие месяцы это будут единственные команды, которые вам потребуются в консоли.