Od zamkniętych do otwartych systemów informacji przestrzennej - czyli w poszukiwaniu dodatkowego mózgu

Transkrypt

1 Od zamkniętych do otwartych systemów informacji przestrzennej - czyli w poszukiwaniu dodatkowego mózgu A D A M I W A N I A K I W O N A K A C Z M A R E K U P W E W R P C L A W I U, W I Z I P I S I Budowa ORSIP, SCSI, 5-6 grudnia 2013 r.

2 GIS desktop

3 Architektura klient - serwer Serwer baz danych

4 3-warstwowa architektura SDI Serwer baz danych, serwery aplikacji Geoportal

5 Integracja usług sieciowych architektura SOA Serwer baz danych, serwery aplikacji, usługi OGC Świat zaprojektowany Serwer dla komputerów Serwer PC WFS WMS posiadających graficzny interfejs użytkownika Serwer WMS Serwer katalogowy Geoportal

6 Rok 2036 W 2036 r. człowiek będzie miał coś w rodzaju dodatkowego mózgu DM nasze dodatkowe zasoby będziemy trzymać w kieszeni albo w tzw. chmurze. Wiedza, którą teraz mamy, do niczego nam się nie przyda, a świat, który znamy, przestanie istnieć prognozuje Eryk Mistewicz, konsultant polityczny i ekspert nowych mediów Zdaniem uczestników dyskusji, rozwiązania, o których wspomina Mistewicz, już są osiągalne, potrzeba tylko czasu i masy krytycznej, żeby stały się powszechne. Panel dyskusyjny odbył się w ramach XXI Forum Ekonomicznego w Krynicy,

7 Przykład funkcjonalności DM 1. Znajdź najbliższą stacje benzynową 2. Znajdź najkrótszą drogę między punktem A a punktem B 3. Znajdź hotel Meta w Szczyrku Zadanie jest w miarę proste do wykonania w sytuacji kiedy pytania mają określony predefiniowany schemat a baza danych przestrzennych ma dobrze nam znany schemat aplikacyjny. Podaj adres wszystkich budynków we Wrocławiu, które należą do Adama Iwaniaka

8 Pierwsze prototypy

9 Prototypy DM Każdego dnia aktywowanych jest 1,3 miliona urządzeń pracujących pod kontrolą systemu android, Świat mobilny Eric Schmidt Motorola On Display posiadających dotykowy interfejs użytkownika Ponad połowa internautów w Polsce korzysta z Internetu za pośrednictwem smartfona, to cztery razy więcej niż rok temu. 45% internautów jako powód zakupu wskazuje korzystanie z map i GPS, raportu MEC Analytics & Insight Ludzie mają łatwiejszy dostęp do smartfonów jak toalet, Radio Zet

10 W poszukiwaniu dodatkowego mózgu Czynniki ułatwiające opracowanie DM: Złożone struktury danych Otwarte dane Otwarte oprogramowanie Otwarte standardy Sieci społecznościowe Integracja danych Wnioskowanie

11 Systemy CAD - mapa kreskowa istotny jest poprawny wygląda mapy, tj. zgodny z instrukcją techniczną a nie informacja na niej zawarta, wszystkie elementy rysowane są przy pomocy linii, (budynki są poligonami otwartymi tworzonymi przez niezależne linie), często elementy są niepodociągane, opis budynku nie jest związany z jego obrysem, elementy rysowane w ramach arkusza mapy mapa najtańsza i najszybsza w opracowaniu, mapy dla celów projektowych.

12 Systemy CAD - mapa quasi-obiektowa Symbol i opis stanowią jeden obiekt. Symbol i opis (dla różnych skal) stanowią jeden obiekt. Grupowanie grafiki przynależnej do jednego obiektu. Czasami zapisanie atrybutów opisowych obiektu (tu: nr punktu) w jednym pliku binarnym z grafiką, np.: dgn dla Microstaion. Często zachowanie poprawności topologicznej.

13 Relacje przestrzenne - topologia topologia - określanie powiązań przestrzennych pomiędzy obiektami w bazie danych. Łańcuch Węzeł/punkt X Y a III IV 11 8 b III A - poligon a - łańcuch III - węzeł 1- punkt Węzeł Poligon Łańcuch od do Lewy Prawy a III IV B C b III I - B

14 Mapa obiektowa, georelacyjne systemy GIS grafika zapisana jest plikach systemów CAD, atrybuty opisowe w relacyjnych bazach danych (Access, Oracle,...), przykłady: MGE, GeoGraphics, AutoCad Map. Obiekty Nazwa_obiektu działki obręby budynki drogi Budynki Funkcja Ilość_kondygnacji id Mechanizm zapytań SQL pozwala uzyskać odpowiedź na pytania: z Jak dowiedzieć się jakim obiektem jest wskazany element na mapie? z Jak wybrać wszystkie obiekty spełniające zadany warunek?

15 Mapa obiektowa Opracowanie technologii zapisu geometrii i atrybutów opisowych do jednej bazy danych pozwoliło w pełni wykorzystać mechanizmy SZRBD. Pozwoliło to rozwiązać problemy z: wielodostępem, ochroną danych, wersjowaniem - odtwarzaniem mapy na zadany dzień, wprowadzenie mechanizmu transakcji, odtwarzaniem danych po awarii, wykonywaniem kopii, wykorzystaniem mechanizmu wyzwalaczy, spójnością danych.

16 Otwarte dane

17

18 Otwarte dane Agenda cyfrowa 2020 EU Komisja Europejska szacuje zyski na 40 mld euro rocznie w skali całej Unii PSI (Public Sector Information) re-use, PSI Directive (Directive 2003/98/EC) Usługi nowej generacji (smart cities) Platformy otwartych danych: Austria, Belgia, Estonia, Francja, Hiszpania, Holandia, Irlandia, Mołdawia, Norwegia, Wielka Brytania, Włochy

19 Otwarte dane rządowe - Open geovernment data Kompletne wszystkie publiczne dane dostarczające informacji, tj. dokumenty, bazy danych, nagrania itp.. Surowe udostępniane ze źródła, w nieprzetworzonej formie Aktualne Dostępne Przetwarzane maszynowo dane strukturalne, które mogą być przetwarzane w sposób automatyczny Dostępne dla wszystkich ze względu na płeć i rasę Niezastrzeżony format dostępne w formacie, który nie jest własnościowy Nie obarczone licencją np. prawami autorskimi, patentami itp..

20 Open data model biznesowy Główny zakres działania VAR / Value-Added Resellers / związany jest z działalnością łączenia, konsolidacji i integracji baz danych i rejestrów jak i rozwój nowych produktów, czasem zawierający ich własne dane i analizy Udostępniają swoje produktu głównie za pośrednictwem serwisów internetowych VAR pozyskują dane nieodpłatnie ale sprzedając własne produkty płacą podatki

21 5 zasad Linked Open Data * Dostępne w Internecie na otwartej licencji ** Dostępne w postaci strukturalnej, przetwarzanej maszynowo *** Dostępne w niezastrzeżonych standardach **** Publikowane w otwartych standardach W3C RDF SPARQL ***** Połączone z innymi danymi

22 Wolne i otwarte oprogramowanie Oprogramowanie, którego twórcy rozpowszechniają je razem z licencją zezwalającą na jego nieograniczone wykorzystanie przez odbiorców, w tym dowolne wykorzystanie wersji źródłowej, dalsze rozpowszechnianie, itp.

23 Free Software Foundation Ruch wolnego oprogramowania stworzył w latach 80-tych Richard Stallman, ktory w roku 1985 założył Free Software Foundation. Chciał zachęcić programistów do pisania programów i dzielenia sie nimi z innymi bez ograniczeń. Spodziewał sie, ze doprowadzi to do rewolucyjnego rozwoju oprogramowania, z zyskiem dla wszystkich.

24 Bezpłatne Słowo wolne" w wolnym oprogramowaniu oznacza właśnie licencję do nieograniczonego użycia, a nie oznacza, że oprogramowanie jest bezpłatne. Ponieważ jednak prawo do nieograniczonego użycia zawiera również prawo do nieograniczonego rozpowszechniania, więc w praktyce jest ono najczęściej darmowe.

25 udig - User-friendly Desktop Internet GIS

26 QGIS - z wtyczką" do systemu GRASS

27 Otwarte standardy Standardy podobnie jak spadochrony najlepiej działają jak są otwarte

28 OpenStreetMap

29 Sieci społeczne, treści generowane przez użytkowników Treści generowane przez użytkowników: o publiczna dostępność, twórczy wkład i tworzenie poza aktywnością zawodową o dzielenie się danymi z innymi, publiczne udostępnianie treści o zatarcie granicy pomiędzy informacją oficjalną a treściami użytkowników o tagowanie i folksonomie o klasyfikacja i identyfikacja zasobów przez społeczność użytkowników o 1% stanowią osoby generujące treści, o 10% dokonuje edycji, o 89% jest biernym konsumentem.

30 XML dane strukturalne Extensible Markup Language rozszerzalny język znaczników Prosty format tekstowy dla wymiany danych w Internecie oparty o standard SGML Zawartość dokumentu XML to reprezentacja danych bez informacji o tym: jak je wyświetlać czym one są Podstawą są zagnieżdżone węzły (XML node), które mogą posiadać: Potomstwo zawartość atrybuty

31 Dokument XML <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <dane> <osoba> <imie>henryk</imie> <nazwisko>kwiatek</nazwisko> <adres> <ulica>grabiszyńska</ulica> <numer>241a</numer> <miasto>wrocław</miasto> </adres> </osoba> </dane> <dane> <osoba> <imie> <nazwisko> <adres> Henryk Kwiatek <ulica> <numer> <miasto> Grabiszyńska 241a Wrocław

32 Integracja danych linked data podmiot predykat wartość <Constantinople> <miasto_posiad_stronę_www> < Constantinople Miasto_posiad_stronę_www Kategoria:Konstantynopol

33 RDF podmiot predykat wartość < < < ategory:constantinople ategoria:konstantynopol

34 3 rd : start merging your data za Lee Feigenbaum, 2009

35 3 rd : start merging your data (cont d) za Lee Feigenbaum, 2009

36 Profile RDF Możliwość definiowania własnych ontologii i ich publikowania w sieci. Opublikowane ontologie można porównać do profilu metadanych ISO <?xml version="1.0"> <rdf:rdf xmlns:rdf= <foaf:person rdf:id="me"> <foaf:name>marek Zima</foaf:name> <foaf:givenname>marek</foaf:givenname> <foaf:family_name>zima</foaf:family_name> <foaf:nick>zimek</foaf:nick> </foaf:person> </rdf:rdf>

37 Ontologie jako standardy de facto

38 Ontologie jako standardy de facto

39 Ontologie jako standardy de facto

40 Wnioskowanie - RDFS, OWL jestnauczanyprzez kurs domain range pracownik uniwersytetu type type type RDFS RDF Infrastruktura Danych Przestrzennych jestnauczanyprzez Adam Iwaniak

41 Rozwój technologii IT i GIS Koniec lat 70 - początek systemów CAD Lata 80 relacyjne bazy danych Koniec lat 80 systemy obiektowe Początek lata 90 rozwój sieci www Rok 2000 Web 2.0 Cloud computing Pierwsza dekada 2010 Web 3.0 Pierwsze mapy cyfrowe System georeferencyjne ArcInfo, MGE Obiektowe system GIS Początki SDI VGI, Open Street Map, 3D, SOA Nowa Era GIS - ISDI

42 Podsumowanie Odpowiedzią na pytanie: Jak uczynić systemy GIS coraz bardziej inteligentne, tj. posiadające większą funkcjonalność oraz prostszą i bardziej intuicyjną obsługę? Jest budowa inteligentnej infrastruktury informacji przestrzennej poprzez otwieranie danych, nadawanie identyfikatorów, dodanie nowej warstwy semantycznej np. w postaci tezaurusów i ontologii pozwalającej na wyszukiwanie, integrację i wnioskowanie nowych faktów.

43 Dziękuję za uwagę