Infrastruktura informacji przestrzennej w ochronie środowiska cz. 1a Wprowadzenie do infrastruktur informacji przestrzennej

Transkrypt

1 Uniwersytet im. Adama Mickiewicza Wydział Nauk Geograficznych i Geologicznych Poznań:: r. Infrastruktura informacji przestrzennej w ochronie środowiska cz. 1a Wprowadzenie do infrastruktur informacji przestrzennej Maciej Roland Rossa maciej.rossa@is.pw.edu.pl Zainspirowany INSPIRE Od 2013 r. Zakład Informatyki i Badań Jakości Środowiska WIŚ PW zastosowanie geostandardów w badaniach zdalnych środowiska w zakresie georyzyk wynikających z geozagrożeń GDOŚ, Dyrektor Departamentu Informacji o Środowisku. Odpowiedzialny za proces aktywnego udostępniania informacji o środowisku i jego ochronie w GDOŚ oraz wdrażanie INSPIRE w zakresie tematów: Obszary chronione, siedliska i gatunki, obszary przyrodniczo jednorodne. Szef zespołu geoportalu geoserwisgdos.gov.pl i systemu Wnioskomat. Przedstawiciel Min. Środ. I GDOŚ w Radzie IIP. Członek Korpusu Prezydencji Polski w UE CIoŚ, Dyrektor Centrum Informacji o Środowisku Ministra Środowiska. Odpowiedzialny za proces aktywnego udostępniania informacji o środowisku i jego ochronie oraz wdrażanie INSPIRE w resorcie środowiska. Szef zespołu portalu ekoportal.gov.pl, geoportalu ekomapa, systemu Publicznie Dostępny Wykaz Danych (zawierających info. środ.), Twój MonitorigŚrodowiska. Szef resortowego zespołu ds. INSPIRE PIG, Analityk ds. INSPIRE. Autor profilu metadanych PIG. Członek zespołów: geoportalu IKAR, OneGeologyEurope. Doradca Głównego Geologa Kraju ds. INSPIRE. Przedstawiciel Dyrektora PIG w Komitecie technicznym ds. INSPIRE przy EuroGeoSurveys. Specjalista ds. modelowania geologicznego 3D Lhoist-Polska, Ekspert ds. numerycznego modelowania hydrogeol. i systemów odwadniania w kopalniach odkrywkowych wapna Bukowa i Tarnów Opolski (d. Opolwap). Do 2004 Centrum Informatyki Wydziału Geologii UW, numeryczne modelowanie procesów hydrogeologicznych z wykorzystaniem systemów GIS. Dane Dane przestrzenne definicja Dane przestrzenne dane dotyczące obiektów, zjawisk lub procesów, które znajdują się w przyjętym układzie współrzędnych. Dane te określają położenie, wielkość, kształt, atrybuty opisowe oraz związki topologiczne zachodzące między tymi obiektami, zjawiskami lub procesami. Informacja przestrzenna: informacja uzyskiwana w drodze interpretacji danych przestrzennych, wiedza pozyskana wskutek przetwarzania danych przestrzennych. Mapa to najbardziej oczywista forma prezentacji informacji przestrzennych. W przypadku map cyfrowych ich podzbiorami są warstwy. [za: Iwaniak A. 2014; - leksykon] GIS Systemy Informacji Geograficznej Dane a informacja Termin używany dla określenia skomputeryzowanego systemu, umożliwiającego zbieranie, gromadzenie, przetwarzanie, analizę, wizualizację i publikację danych przestrzennych. Potocznie rozumiany jako system umożliwiający wzajemne nakładanie warstw (map) o różnej tematyce. Jak wiele tu różnych form ochrony przyrody! Rezerwat, Park Krajobraz., Obszar Natura 2000 Co to za kolorowe plamy? Co one znaczą? Analiza danych przestrzennych o zasięgu lokalnym. INFORMCJA może być przetwarzana/interpretowana przez komputery DANE wymagają interpretacji przez człowieka [za: Iwaniak A., 2014, zmienione]

2 Dane Informacja Wiedza Sygnały/znaki y/znaki Dane Informacje Wiedza Mądrość Wizja Infrastruktury danych i informacji Internet a GIS Dzięki sieci INTERNET do systemów GIS można pozyskać olbrzymią ilość danych udostępnionych w sieci. Celem infrastruktury danych przestrzennej jest osiągnięcie stanu, kiedy proces wyszukania, wczytania i analizy danych będzie maksymalnie uproszczony, a uzyskane wyniki wiarygodne. Dostęp (wyszukanie i pogląd) do danych przestrzennych o zasięgu globalnym. Infrastrukturadanych przestrzennych definicje Infrastruktura danych przestrzennych wyzwania i oczekiwania Spatial Data Infrastructure(SDI): Zespółśrodków prawnych, organizacyjnych, ekonomicznych i technicznych, które: a) zapewniają powszechny dostęp do danych i usług geoinformacyjnych dotyczących określonego obszaru; b) przyczyniają się do efektywnego stosowania geoinformacji dla zrównoważonego rozwoju tego obszaru; c) umożliwiają racjonalne gospodarowanie zasobami geoinformacyjnym. Zależnie od obszaru infrastruktura danych przestrzennych może być: a) lokalna, np. miejska, Infrastruktura powiatowa, gminna; danych przestrzennych (ang. SDI) b) regionalna, jest to np. zespół wojewódzka; odpowiednich technologii, środków politycznych c) państwowa, krajowa (NSDI = IIP); d) międzynarodowa, i ekonomicznych np. europejska (ESDI oraz = przedsięwzięć INSPIRE) lub globalna. instytucjonalnych, które ułatwiają dostęp i korzystanie z danych przestrzennych. Infrastruktura danych przestrzennych obejmuje: a) powiązane ze sobą, zdolne do współdziałania systemy i bazy danych przestrzennych zawierające dane i metadane o odpowiedniej treści i jakości; b) technologie teleinformatyczne i geoinformacyjne stosujące powszechnie akceptowane standardy; c) przepisy prawne, struktury organizacyjne, rozwiązania ekonomiczne i zasoby ludzkie; d) użytkowników tworzących społeczeństwo geoinformacyjne. Poszukiwanie odpowiedzi: - Jak udostępnić dane przestrzenne w sieci Internet? - Jak je wyszukać? - Czy dostęp ma być odpłatny czy nie? - Jak automatyzować proces przetwarzania i integrowania danych pochodzących z różnych źródeł? [źródło: Gaździcki J., ,

3 GIS Desktop Architektura klientklient-serwer Serwer baz danych Serwer baz danych Serwer baz danych Rozwó Rozwój systemó systemów geoinformatycznych 3-warstwowa architektura SDI Infrastruktura Scenariusz 2 DCP Aplikacja Własna (specyficzna) baza danych Platforma sprzętowa Aplikacja Aplikacje (narzędzia i aplety) Geoportal Prezentacja Prezentacja DCP Prezentacja Serwery aplikacyjne Serwery aplikacyjne Geoportal Scenariusz 1 Monolityczny system geoinformacyjny Serwer baz danych DCP Prezentacja Serwer aplikacji Aplikacja Udostępnianie danych przestrzennych Udostępnianie danych przestrzennych Uniwersalna baza danych Uniwersalne bazy danych lub uniwersalne składy danych Udostępnianie danych przestrzennych objaś objaśnienia do rysunku: Dane przestrzenne: "obiekty wszędzie" Platforma sprzętowa i/lub komunikacja sieciowa Ewolucja systemó systemów w kierunku interoperacyjnego przetwarzania obiektó obiektów rozproszonych Serwer aplikacji - specyficzne interfejsy wł asne (wewnę (wewnętrzne) Serwer aplikacji Serwer baz danych - uniwersalne interfejsy zgodne ze standardami (ISO/TC 211 i OpenGIS) OpenGIS) Geoportal [źródło: OGC za Michalak J.] Infrastruktura informacji przestrzennej przestrzennej (SII) Architektura SII (SOA integracja usł usług sieciowych) Geoportal Podstawowa funkcjonalność: - wyszukanie map /WMSów/ w sieci INTERNET - podgląd danych wzajemne nakładanie - pobieranie danych /WFS/ - przetwarzanie danych. ŚWIAT ZAPROJEKTOWANY DLA KOMPUTERÓW PC BROKER BROKER POSIADAJĄCYCH GRAFICZNY INTERFEJS UŻYTKOWNIKA Geoportal SDI human redable SII computer redable SDI - DANE BROKER SII - INFORMACJE Geoportal Przetwarzanie cyfrowej informacji przestrzennej o zasięgu globalnym.

4 Mobilny GIS 3 mld smartfonóww w grudniu 2014 r. Mobilny GIS Informacja przestrzenna w zasięgu rękir Geoportal ŚWIAT MOBILNY NOWA ERA GIS BROKER POSIADAJĄCYCH DOTYKOWY INTERFEJS UŻYTKOWNIKA BROKER BROKER Geoportal Do końca 2014 r. aktywowano 1,4 mld urządzeń mobilnych funkcjonujących w oparciu o system operacyjny Android Lawinowo rośnie liczba małych specjalistycznych aplikacji na urządzenia mobilne, których dystrybucja jest nieodpłatna lub stosunkowo bardzo tania Ponad połowa internautów w Polsce korzysta z Internetu za pośrednictwem smartfona, to cztery razy więcej niż w 2012 roku. 45% internautów jako powód zakupu smartfona/tabletu wskazuje korzystanie z map i GPS. wg raportu MEC Analytics&Insight 2013 Geoportal Aktualnie ludzie mają łatwiejszy dostęp do smartfonów niż do toalet (wg Radio ZET) [za: Iwaniak A., 2013] Rezolucja ONZ z r. o znaczeniu danych przestrzennych Jaki GIS jutra? Geoportal BROKER BROKER Geoportal BROKER [za: geoforum.pl r.] Czy GIS jutra to AR+ i Internet of Things? Sok z malin dobry na wszystko Od 35$ - 900MHz quad-core ARM Cortex-A7-1 MB RAM

5 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, [za: Iwaniak A., 2013] Przykład funkcjonalności ci DM 1. Znajdź najbliższą stację benzynową 2. Jak najszybciej/bez przesiadek dojadę z punktu A do B 3. Znajdź najtańszy hotel w Poznaniu 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. Wyzwaniem jest już podanie adresów wszystkich nieruchomości w Poznaniu, które należą do Jana Kowalskiego [za: Iwaniak A., 2013] Warunki dla wielokrotnego korzystania z raz wytworzonych danych Czynniki ułatwiaju atwiające opracowanie DM - Otwarte oprogramowanie (i wolne) - Otwarte standardy PRAWO USŁUGI SIECIOWE STANDARYZACJA INTEROPERACYJNOŚĆ - Otwarte dane - Sieci społecznościowe - Integracja danych - Narzędzia wnioskowania Program ramowy: prawo standaryzacja interoperacyjność usługi sieciowe - Złożone struktury danych [za: Iwaniak A., 2013] Otwarte oprogramowanie Free softwarew ale ale czy bezpłatne Wolne oprogramowanie (ang. Free software) to oprogramowanie, które zezwala wszystkim jego użytkownikom na uruchamianie go, studiowanie i zmianę kodu źródłowego, kopiowanie oraz dystrybucję zmodyfikowanych wersji bez żadnych restrykcji lub z restrykcjami mającymi zapewnić wszystkim jego użytkownikom takie same prawa. 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. [za: wikipedia, Paluszyński W.]

6 Dostępno pność źródeł Najważniejszą grupą wolnego oprogramowania jest oprogramowanie otwarte, czyli rozpowszechniane z kodami źródłowymi. Często stosuje się wobec niego nazwę FOSS (ang. Free and Open Source Software). Dostępności źródeł pozwala na zweryfikowanie kodu, czy nie zawiera krytycznych błędów, wirusów, czy jest rzeczywiście zgodny ze specyfikacją, itp. Pozwala na wprowadzanie modyfikacji kodu według potrzeb: drobne zmiany, przenoszenie na inne wersje systemu, itp. [za: Paluszyński W.] Licencje Prawa do wykorzystania oprogramowania określa związana z nim licencja. Istnieje szereg wariantów konkretnych licencji wolnego oprogramowania. Jedną z najczęściej spotykanych jest licencja GPL (Gnu Public License), zwana również licencją Copyleft, której głównym celem jest zagwarantowanie praw użytkownika programu. Na przykład, dystrybutor lub pośrednik rozprowadzający oprogramowanie GPL nie może ograniczyć praw końcowego użytkownika, nawet jeśli wraz z pakietem GPL dostarcza innego, np. własnego oprogramowania. [za: Paluszyński W.] Free Software Fundation Open-Source Vs Free-Software, Tim-Oreilly and Richard-Stallman Ruch wolnego oprogramowania stworzył w latach 80-tych Richard Stallman, który w roku 1985 założył Free Software Foundation. Chciał zachęcić programistów do pisania programów i dzielenia się nimi z innymi bez ograniczeń. Zakładał, że doprowadzi to do rewolucyjnego rozwoju oprogramowania, z zyskiem dla wszystkich. [za: Paluszyński W.] Poziomy wolności wg Stallman a Wolność 0 - jest to swoboda uruchomienia programu, w taki sposób, w jaki chce tego użytkownik. Wolność 1" - to swoboda analizowania kodu źródłowego i możliwość jego zmiany, aby program funkcjonował, jak chce tego użytkownik. Wolność 2" - to swoboda w niesieniu pomocy. Jest to wolność w tworzeniu i dystrybucji wiernych kopii oprogramowania, kiedy tylko chce tego użytkownik. Wolność 3" - to nieskrępowany udział w aktywności społeczności użytkowników, oznaczający swobodę dystrybucji zmodyfikowanej wersji oprogramowania, kiedy tylko chcesz. [za: Paluszyński W.] Open software Otwarte oprogramowanie - tzw. Ruch otwartych źródeł powołany m.in. przez Erica Raymonda - Odłam ruchu Free software - sterowany przez luźną radę starszych - odrzucenie dążenia do konfrontacji z rozw. komercyjnymi - promocja wolnego oprogramowania wyłącznie na gruncie jego wyższości technicznej Fundacja Open Source Geospatial - Organizacja non-profit, będącą opiekunem i rzecznikiem społeczności GIS - Misja: wspieranie i promowanie wspólnego rozwoju technologii GIS oraz publicznie dostępnych danych przestrzennych - Zapewnia finansowe, organizacyjne oraz prawne wsparcie dla społeczności twórców otwartego oprogramowania GIS - Tworzy niezależny, prawny związek, którego członkowie wnoszą oprogramowanie w postaci kodów źródłowych, fundusze finansowe oraz inne środki, z jednoczesnym zapewnieniem ze strony fundacji, że będą one zarządzane jako dobro publiczne. - Dostarcza infrastrukturę dla usprawnienia współpracy między projektami oraz wspólne forum dla członków. - Od r. OSGeo Poland [

7 Światowa rewolucja 10 powodów w dla, których Open Source rządzi światem W wielu krajach na świecie upowszechnianie wolnego oprogramowania ma charakter entuzjastycznej rewolucji Prezydent Barrack Obama wygrał swoją kampanie wyborczą miedzy innymi z hasłami wolnego oprogramowania Rządy wielu państw, stanów, landów, i prowincji, popierają i wprowadzają masowo wolne oprogramowanie, a w szczególności Linux i OpenOffice (urzędy, szkoły itp.) Również Unia Europejska popiera i wspiera wolne oprogramowanie, i idący za nim rozwój przemysłu informatycznego. 1. Jakość [ computerworld.pl za: Iwaniak A., 2014] 10 powodów w dla, których Open Source rządzi światem 10 powodów w dla, których Open Source rządzi światem 2. Zestawy funkcji 3. Bezpieczeństwo [ computerworld.pl za: Iwaniak A., 2014] [ computerworld.pl za: Iwaniak A., 2014] 10 powodów w dla, których Open Source rządzi światem 10 powodów w dla, których Open Source rządzi światem 4. Szybsza innowacja 5. Skalowalność [ computerworld.pl za: Iwaniak A., 2014] [ computerworld.pl za: Iwaniak A., 2014]

8 10 powodów w dla, których Open Source rządzi światem 10 powodów w dla, których Open Source rządzi światem 6. Dostosowanie 7. Współpraca [ computerworld.pl za: Iwaniak A., 2014] [ computerworld.pl za: Iwaniak A., 2014] 10 powodów w dla, których Open Source rządzi światem 10 powodów w dla, których Open Source rządzi światem 8. Standardy 9. Nowoczesność [ computerworld.pl za: Iwaniak A., 2014] [ computerworld.pl za: Iwaniak A., 2014] 10 powodów w dla, których Open Source rządzi światem Microsoft W roku 1976 Bill Gates w swoim liście otwartym do hobbystów - hakerów z Domowego Klubu Komputerowego, pisząc, że to, co nazywają dzieleniem się, jest w jego przekonaniu kradzieżą Przoduje w tym Steve Ballmer, który nazwał ruch licencję GNU "rakiem praw intelektualnych, który atakuje wszystko z czym się zetknie" a ruch zwolenników Linuksa komunistami 10. Koszty Redmond z jednej strony się otwiera i próbuje znaleźć w nowych realiach biznesowych, a z drugiej nie przestaje krytykowaćświata Open Source. [ computerworld.pl za: Iwaniak A., 2014]

9 SUN W 2005 r. prezes Sun Jonathan Schwartz stwierdza, że promowana przez Stallmana i środowisko licencja GNU GPL w wersji drugiej jest wybitnie niewygodna dla firm. GPL jest zbyt restrykcyjna w kontekście wymuszanej wolności. Jego zdaniem przedsiębiorstwa potrzebują ukrywać własność intelektualną przed światem. Dziś Sun odwołuje swoje dawne propozycje i przyznaje do popełnionych błędów. Nokia Wiceprezes Nokii Ari Jaaksi stwierdza, że deweloperzy ze środowiska Open Source zajmujący się rynkiem usług mobilnych muszą zrozumieć prawidła nim rządzące. Postęp (rozwój gospodarki) następuje bowiem wtedy, gdy pojawia się przepływ gotówki. Zauważył, że ruchowi OpenSource szkodzi fragmentacja rynku - czyli marnowanie zasobów na równoległe rozwijanie wielu wersji albo odgałęzień (ang. forks). Brytyjczycy woląmicrosoft Monachium zadowolone z migracji do OpenOffice Office [ za: Iwaniak A., 2014] [ za: Iwaniak A., 2014] Support w zasięgu ręki r Open Sourcew w zamówieniach publicznych [ za: Iwaniak A., 2014] [ za: Iwaniak A., 2014]

10 Oprogramowanie Open Source vs komercyjne Open Sourcew w polskim biznesie [za: Pluszyński W.] [ za: Iwaniak A., 2014] Systemy dla GIS Qgis(desktop) Systemy dla GIS GRASS GIS (desktop( desktop) Systemy dla GIS GRASS GIS (desktop( desktop)

11 VTK i MayaVi VTK i MayaVi GRASS GIS 3DGP PIG 3DGP Model budowy geologicznej Polski w skali 1: od pow. terenu do m p.p.m

12 GRASS GIS 3DGP PIG GRASS GIS 3DGP PIG 3DGP Model budowy geologicznej Polski w skali 1: od pow. terenu do m p.p.m GRASS GIS 3DGP PIG GRASS GIS 3DGWaw PIG Opracowanie numerycznego przestrzennego szczegółowego modelu budowy geologicznej wybranego fragmentu rejonu Warszawy - okolic głównej siedziby Państwowego Instytutu Geologicznego [Rossa M., Stępień U., 2008] GRASS GIS 3DGWaw PIG GRASS GIS 3DGWaw PIG

13 GRASS GIS 3DGWaw PIG GRASS GIS 3DGWaw PIG Systemy dla GIS serwery geoserwis.gdos.gov.pl Open Source w polskiej adm. centralnej Otwarte standardy Otwarte standardy

14 Normy a standardy 1/2 Normy a standardy 2/2 En. => Norma = Standard Fr. (PL) => Noma Standard [za: Rossa M., i inni 2009] [za: Rossa M., i inni 2009] Specyfikacje Kluczowe organizacje standaryzacyjne w zakresie geoinformatyki 1/2 Open Source Geospatial Foundation CEN/TC 287 Geographic information PKN/KT 297 ds. Informacji geograficznej [za: Rossa M., i inni 2009] pzn.pkn.pl/kt Kluczowe organizacje standaryzacyjne w zakresie geoinformatyki 2/2 OGC (Open( Geospatial Consortium) XRI i XDI SMGL Open dublincore.org

15 Standardy OGC (Open( Geospatial Consortium) Serwisy sieciowe OGC Sensor Model Language Sensor Observation Service Sensor Planning Service Simple Features SimpleFeaturesCORBA Simple Features OLE/COM SimpleFeaturesSQL Styled Layer Descriptor Symbology Encoding Table Joining Service WaterML Web Coverage Processing Service Web Coverage Service Web Feature Service Web Map Context Web Map Service Web Map Tile Service Web Processing Service Web Service Common Cat: ebrim App Profile: Earth Observation Products Catalogue Service CityGML Coordinate Transformation Filter Encoding GML injpeg 2000 GeoAPI GeoSparql Geography Markup Language Geospatial extensible Access Control Markup Language(GeoXACML) KML LocationServices(OpenLS) NetCDF Observations and Measurements Open GeoSMS Ordering Services Framework for Earth Observation Products PUCK SWE Common Data Model SWE ServiceModel KML standardem emogc Standard OGC GML - język wymiany danych przestrzennych Geography Markup Language OGC CityGML Wirtualne miasta CityGML - otwarty model danych i format oparty o XML do przechowywania i wymiany wirtualnych modeli miast 3D. - schemat aplikacji dla wersji Geografia Markup Language (GML3). - celem rozwoju CityGML jest osiągnięcie wspólnej definicji podstawowych podmiotów, atrybuty i relacje modelu 3D miasta. OGC prezentuje nowy standard dla AR+ (ARML 2.0) [za: geoforum.pl r.]

16 Gridy czaso-przestrzenne netcdf - kodowanie danych geoprzestrzennych zjawisk zmiennych w czasie. - rozszerzenie modelu danych CF-netcdf. - mapowania CF-netcdf na ISO (schemat pokrycia) - dotyczy wielowymiarowych danych gridowych i wielowymiarowych danych wielopunktowych. - regularne i nieregularne siatki danych. Sensory i czujniki w standardach OGC SensorML jest zatwierdzonym standardem OGC (Open Geospatial Consortium). SensorML udostępnia standardowe modele i kodowanie XML do opisu czujników i procesów pomiarowych. SensorML można opisać szeroką gamę czujników, w tym zarówno czujników mobilnych lub stacjonarnych jak i czy wykonujących pomiary in-situ lub na odległość. SensorML nie koduje pomiary dokonywane przez czujniki, pomiary mogą być reprezentowane w TransducerML, O&M lub w innych formach np. IEEE Przykładowe typy czujników obsługiwanych w SensorML: - stacjonarny wykonujący pomiar in-situ => np. metanometr, termometr, grawimetr - stacjonarny wykonujący pomiar na odległość => np. Lidar, radar Dopler owski - mobilny wykonujący pomiar in-situ => czujniki do pomiaru warstwy ozonowej na samolocie, odbiornik GPS - mobilne wykonujący pomiar na odległość => kamera do wykonywania zdjęć lotniczych, skanery satelitarne. Pomiary i obserwacje w standardach OGC OGCi i W3Cchc chcąpołą łączyć GIS z Internetem O&M (Observations and Measurements) międzynarodowy standard, który określa kodowanie koncepcyjnego schematu dla obserwacji i pomiarów, a także dla funkcji związanych z pobieraniem próbek podczas dokonywania obserwacji. O&M opracowano pod kątem geoinformacji, jednakże nie ogranicza się on tylko do danych przestrzennych. Kodowanie XML w O&M jest bardzo ogólne, w tym sensie, że wynik obserwacji lub pomiarów może być spakowany w dowolną strukturę określoną w formacie XML. O&M jest jednym z podstawowych standardów OGC (Open Geospatial Consortium). [za: geoforum.pl r.] OGC implementacja specyfikacji Proces tworzenia norm i standardów CEN/TC 287 normy CEN/ISO standardy ISO 191xx PKN/KT 297 ISO/TC 211 normy PN specyfikacje OGC OGC + OGCEurope

17 Struktura normalizacji IG Normy ISO serii (59 opublikowanych) ISO 6709:2008 Standard representation of geographic point location by coordinates (Cor 1:2009) ISO :2014 Reference model ISO/DIS Conceptual schema language ISO/TS 19104:2008 Terminology ISO 19105:2000 Conformance and testing ISO 19106:2004 Profiles ISO 19107:2003 Spatial schema ISO 19108:2002 Temporal schema(cor 1:2006) ISO 19109:2005 Rules for application schema ISO 19110:2005 Methodology for feature cataloguing (Amd 1:2011) ISO 19111:2007 Spatial referencing by coordinates ISO :2009 Spatial referencing by coordinates Part 2: Extension for parametric values ISO 19112:2003 Spatial referencing by geographic identifiers ISO 19114:2003/Cor 1:2005 ISO 19115:2003 Metadata(Cor 1:2006) ISO :2009 Metadata Part 2: Extensions for imagery and gridded data ISO 19116:2004 Positioning services ISO 19117:2012 Portrayal ISO 19118:2011 Encoding ISO 19119:2005 Services ISO 19119:2005/Amd 1:2008 Extensions of the service metadata model ISO/TR 19120:2001 Functional standards ISO/TR 19121:2000 Imagery and gridded data ISO/TR 19122:2004 Qualification and certification of personnel ISO 19123:2005 Schema for coverage geometry and functions Normy ISO serii 19100(59 opublikowanych) ISO :2004 Simple feature access Part 1: Common architecture ISO :2004 Simple feature access Part 2: SQL option ISO 19126:2009 Feature concept dictionaries and registers ISO/TS 19127:2005 Geodetic codes and parameters ISO 19128:2005 Web map server interface ISO/TS 19129:2009 Imagery, gridded and coverage data framework ISO/TS 19130:2010 Imagery sensor models for geopositioning ISO/TS :2014 Imagery sensor models for geopositioning Part 2: SAR, InSAR, lidar and sonar ISO 19131:2007 Data product specifications ISO 19131:2007/Amd 1:2011 Requirements relating to the inclusion of an application schema and feature catalogue and the treatment of coverages in an application schema ISO 19132:2007 Location-based services Reference model ISO 19133:2005 Location-based services Tracking and navigation ISO 19134:2007 Location-based services Multimodal routing and navigation ISO 19135:2005 Procedures for item registration ISO/TS :2012 Procedures for item registration Part 2: XML schema implementation ISO 19136:2007 Geography Markup Language(GML) ISO 19137:2007 Core profile of the spatial schema ISO/TS 19139:2007 Metadata XML schema implementation ISO/TS :2012 Metadata XML schema implementation Part 2: Extensions for imagery and gridded data ISO 19141:2008 Schema for moving features ISO 19142:2010 Web Feature Service ISO 19143:2010 Filter encoding ISO :2009 Classification systems Part 1: Classification system structure (Cor 1:2012) ISO :2012 Classification systems Part 2: Land Cover Meta Language (LCML) Normy ISO serii (59 opublikowanych) ISO 19145:2013 Registry of representations of geographic point location ISO 19146:2010 Cross-domain vocabularies ISO 19148:2012 Linear referencing ISO 19149:2011 Rights expression language for geographic information GeoREL ISO/TS :2012 Ontology Part 1: Framework ISO 19152:2012 Land Administration Domain Model (LADM) ISO 19155:2012 Place Identifier (PI) architecture ISO 19156:2011 Observations and measurements ISO 19157:201 Data quality ISO/TS 19158:2012 Quality assurance of data supply Normy ISO serii (23 trwająprace) ISO/FDIS Reference model Part 1: Fundamentals ISO/DIS Conceptual schema language ISO/WD TS Terminology ISO/DIS Rules for application schema ISO/DIS Methodology for feature cataloguing ISO/FDIS Metadata Part 1: Fundamentals ISO/NP TS Metadata Part 3: XML schema implementation of metadata fundamentals ISO/CD Services ISO/DIS Procedures for item registration Part 1: Fundamentals ISO/DIS Geography Markup Language (GML) Part 2: Extended schemas and encoding rules ISO/DIS Transfer Nodes SO/DIS Ontology Part 2: Rules for developing ontologies in the Web Ontology Language (OWL) ISO Geospatial Digital Rights Management Reference Model (GeoDRM RM) ISO/DIS Ubiquitous public access Reference model ISO/AWI Place Identifier (PI) architecture Part 2: Place Identifier (PI) linking ISO/DTS Calibration and validation of remote sensing imagery sensors and data Part 1: Optical sensors ISO/AWI Calibration and validation of remote sensing imagery sensors Part 2: Lidar ISO/CD Addressing Part 1: Conceptual model ISO/AWI Addressing Part 4: International postal address components and template languages ISO/CD Well known text representation of coordinate reference systems ISO/WD TR Content components and encoding rules for imagery and gridded data ISO/AWI Registry service Zależno ności pomiędzy normami ISO serii [za: Pachelski W.]

18 Normy ISO serii w INSPIRE Zunifikowany język j modelowania UML język geostandardów inspire-twg.jrc.ec.europa.eu/data-model/approved/r937/ [za: Michalak J.] XML i GML Wstęp p do XML(ang. extensible Markup Language -pol. rozszerzalny język znaczników) znacznik 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 (dziedziczenie) zawartość atrybuty [za: Iwaniak.A, 2013] Wstęp p do XML(ang. extensible Markup Language -pol. rozszerzalny język znaczników) znacznik wywodzi się od języka SGML (Standard Generalized Markup Language) lata początki XML, 1998 XML 1.0 jako oficjalna rekomendacja W3C XML uniwersalny, formalny język służący opisaniu danych w sposób ustrukturyzowany, ich przechowywaniu oraz wymianie Główne założenia języka XML: oddziela dane od sposobu ich prezentacji; dane przechowywane są jako prosty format tekstowy; jest interoperacyjny niezależny od oprogramowania i sprzętu; dzięki formatowi tekstowemu umożliwia swobodną wymianę danych przez Internet między niekompatybilnymi platformami; może być odczytany prze różne aplikacje, które nie współpracują ze sobą; umożliwia swobodne unowocześnianie sprzętu i oprogramowania, bez potrzeby konwertowania i bez zagrożenia utraty danych; dane są dostępne dla wielu różnych aplikacji i możliwe jest zastosowanie tych samych zbiorów w różnych dziedzinach; umożliwia definiowanie własnych znaczników dostosowanie do własnych potrzeb, tworzenie kolejnych aplikacji język samoopisujący się oraz w pełni zgodny ze standardem UNICODE. Dokument XML 1/2 znaczniki XML opisująjedynie strukturęi znaczenie dokumentu, nie opisująw żaden sposób jak on wygląda każdy dokument XML posiada strukturę logiczną i fizyczną fizycznie dokument składa się z jednostek zwanych encjami logicznie dokument składa sięz: deklaracji, komentarzy, instrukcji przetwarzania i innych syntaktyka XML obejmuje pojęcia: element, argument elementu, zawartość elementu, typ elementu, elementy proste, elementy złożone, przestrzeń nazw dokument XML musi posiadaćprolog, przynajmniej jeden Elementi opcjonalnie zakończenie znaczniki wyznaczające elementy: znacznik początkowy <>TEKST</>znacznik końcowy elementy tworzą hierarchię(często wielopoziomową) dokument ma postać drzewa

19 Dokument XML 2/2 DTD i Schema XML Dokumenty mogą być zgodne z właściwą im definicją typu dokumentu DTD (Document Type Definiction) [za: Iwaniak A., 2013] Schematy XML część rodziny technologi XML oprócz składni (tak jak DTD) pozwalają określić m. in.: typy danych w treści elementów; umożliwiają dziedziczenia; wstawianie komentarzy; używanie schematów posługujących się wieloma przestrzeniami nazw; tworzenie prostych i złożonych typów danych; określenie min i max liczby wystąpień elementu; tworzenie typów w postaci list; tworzenie grup atrybutów; ograniczenie zakresu informacji; które inne schematy mogą dziedziczyć po danych; łączenie wielu schematów; wymuszanie niepowtarzalności wartości atrybutów. Dlaczego GML? GML (Geography Markup Language) to język znaczników geograficznych, aplikacja języka (metajęzyka) XML przeznaczona do zapisu geoinformacji w celu przesyłania jej pomiędzy różnymi systemami on-line, niezależnie od platformy sprzętowo-systemowej oraz niezależnie od charakteru i technologii systemu geoinformacyjnego [za: Gaździcki J., 2004] GML to nośnik geoinformacji w infrastrukturach informacji przestrzennych, w tym w INSPIRE GML zgodnie z podstawową koncepcją, to język otwarty, stale rozwijający się i stanowiący jednocześnie bazę dla innych języków, w stosunku do niego pochodnych Dlaczego GML? XML jest naturalnym formatem wymiany danych w sieci WWW. Konieczna stała się standaryzacja sposobu kodowania danych przestrzennych w formacie XML. Geography Markup Language - oparty na XML język dziedzinowy służący do opisu danych przestrzennych. "(...) reprezentacja XML służąca do transportu i przechowywania informacji geograficznej łączącej zarówno właściwości przestrzenne jak i nieprzestrzenne obiektów geograficznych ( )" [za: Iwaniak A., 2013] GML (ang. Geography Markup Language) Language Język Znaczników Geograficznych gramatyka XML zapisana w postaci Schematów XML, które pozwalają tworzyć aplikacje oraz umożliwiają wymianę i przechowywanie informacji geograficznej. utworzony w 1999 r. i rozwijany w OGC oparty na serii norm ISO aktualna wersja to GML (od r.), norma ISO Podstawowe założenia GML: możliwośćefektywnego przesyłania geoinformacjiw heterogenicznych, rozproszonych środowiskach systemowych; możliwośćtransferu informacji niezależnie od stopnia agregacji (obiekty, warstwy, mapy...); informacje powinny dotyczyć zarówno danych i metadanych; możliwośćoperowania na geoinformacjiopartej na różnych układach odniesień; zapisywanie geoinformacji niezależnie od skali, w jakiej będzie wizualizowana. Grafika w GML realizowana jest przez SVG (Scalable Vector Graphics) GML (ang. Geography Markup Language) Language Wersje GML: GML 1.0 wersja oparta na DTD, używa modelu SimpleFeaturejako modelu geometrycznego; GML 2.0 przejście z DTD do XML Schema; GML 3.0 wspiera: nielinearnymodel geometrii, obsługędanych rastrowych, topologię, geometrię czasoprzestrzenną(4d) i inne. Najważniejsze pojęcie w GML to feature (wyróżnienie) określone przez normę ISO jako abstrakcjęświata rzeczywistego. Wyróżnienie staje sięobiektem geograficznym, jeśli posiada umiejscowienie w przestrzeni. Status obiektów jest zdefiniowany przez zestaw atrybutów: nazwa, typ, wartość. Podstawowe komponenty GML, poza wyróżnieniem: Geometria System odniesienia oparty na współrzędnych; Czas Wyróżnienie dynamiczne Pokrycie (coverage) Jednostki miar Style prezentacji map

20 Czym nie jest GML! GML nie jest językiem prezentacji danych przestrzennych: GML nie definiuje sposobu wyświetlania danych przestrzennych. Aplikacje mogą dowolnie interpretować i wyświetlać zawartość plików GML! GML nie jest językiem przetwarzania danych przestrzennych: GML jest oparty na XML, który jest tylko językiem opisu. Nie można za jego pomocą przeprowadzać analiz przestrzennych. [za: Iwaniak A., 2013] GML(ang. Geography Markup Language) Language Profile GML przeznaczone dla społeczności, których dotyczy pewien wyspecjalizowany zakres tematyki GIS. Podzbiory sąoparte na przestrzeniach nazw dotyczących danej dziedziny. GML Simple Feature Profile uproszczony profil GML wspierający ograniczony zbiór interpolowanych liniowo typów geometrycznych. zawiera: wzory kodowania dla podzbioru schematu XML i wzory kodowania dla profilu GML obiekty podstawowe: Punkt (Point), Krzywa (LineString), Powierzchnia (Poligon), MultiPoint, MultiCurve, MultiSurface, MultiGeometry. profil nie wspiera: pokryć rastrowych; budowania topologii; zapisu danych obserwacyjnych (monitoringowych); wyróżnień dynamicznych. nie likwiduje potrzeby definiowania schematów aplikacyjnych (modeli danych) umożliwia korzystanie z WFS GML Simple Feature Prifile Kodowania w języku GML <gml:point> <gml:coordinates>100,200</gml:coordinates> </gml:point> <gml:linestring> <gml:coordinates>100, ,300</gml:coordinates> </gml:linestring> <gml:polygon> <gml:outerboundaryis> <gml:linearring> <gml:coordinates>0,0 100,0 100,100 0,100 0,0</gml:coordinates> </gml:linearring> </gml:outerboundaryis> </gml:polygon> GML a normy ISO serii GML określa kodowanie XML określonych klas pojęciowych zdefiniowanych w normach ISO serii 19100: ISO/TS Conceptual schema language (units of measure, basic types) ISO Spatial schema (geometry and topology objects) ISO Temporal schema (temporal geometry and topology objects, temporal reference systems) ISO Rules for application schemas (features) ISO Spatial referencing by coordinates (coordinate reference systems) ISO Schema for coverage geometry and functions Kategorie języków powiązanych z GML Profile Profil to zawężenie zbioru elementów zawartych w schematach do podzbioru zawierającego tylko te elementy, które są potrzebne w konkretnym zastosowaniu. GML Point Profile najbardziej uproszczony profil, ograniczony tylko do punktów opisanych przy pomocy par współrzędnych. GML SimpleFeaturesProfile profil ograniczony tylko do punktów, krzywych i wieloboków złożonych z odcinków prostych opisanych przy pomocy par współrzędnych punktów w wybranym układzie odniesienia. Nawiązujący do pierwowzoru języka GML (SF-XML Simple Feature XML). GeoRSS-GML profil pośredni podzbiór GML Simple Feature Profile i nadzbiór GML Point Profile. Przeznaczony do określania położenia w informacjach przesyłanych przez systemy RSS. GML JPEG2000 profil przeznaczony do opisu obrazów lub danych macierzowych zapisanych w formacie JPEG2000 np. zdjęć lotniczych, obrazów satelitarnych, modeli powierzchni terenu.

21 Kategorie języków powiązanych z GML Aplikacje i inne kategorie Otwarte dane Aplikacja to rozszerzenie zbioru pełnego lub ograniczonego profilem o takie elementy, które tam nie występują i są niezbędne dla konkretnego zastosowania np. geologii czy hydrogeologii. Poza profilami i aplikacjami języka GML można jeszcze wyróżnić inne języki mniej lub bardziej z nim powiązane np. KML. Profile aplikacyjne (ApplicationPfofile) tworzone tylko dla określonych aplikacji języka GML i służące tylko tym aplikacją. Często Profilem aplikacyjnym nazywa się także schemat aplikacyjny, który jest budowany na bazie profilu. (37 aplikacji i profili) (19 aplikacji) (34 tematy danych przestrzennych) Ewolucja Web Web 2.0 nowy model biznesowy Przejście od read-only web do read-write web - Web 2.0 początek lat 90- tych USA - portale społecznościowe - powstanie mechanizmów umożliwiających publikowanie w sieci bez konieczności posiadania specjalistycznej wiedzy np. znajomości HTML - każdy może stać się dostawcą treści i zaistnieć w sieci - pojęcie Web 2.0 spopularyzował Tim O Railly 1. Model oparty na przychodach z reklam np. Google 2. Model brokera pobieranie prowizji za ułatwienie dokonywania transakcji, np. Amazon.com, Allegro 3. model subskrypcji opłaty za subskrypcję usługi, np. za wyłączność do korzystania z domeny, przestrzeń dyskową 4. model społecznościowy wolne oprogramowanieprzychody generowane świadczeniem np. pomocy technicznej [za: Iwaniak A. i inni 2014] Google maps Nowy model finansowania udostępniania danych OpenStreetMap otwarta alternatywa dla google mapsi i.gov. - Wolna licencja projektu - Szerokie możliwości edycji grafiki - Miliony użytkowników aktualizujących na bieżąco dane - Bezpłatny dostęp do danych i ich wykorzystania we własnych opracowaniach - Brak reklam na mapach

22 OpenStreetMap 2 mln kartografów Wszystkie szlaki turystyczne w internecie [za: geoforum.pl ] W ostatnim tygodniu przynajmniej jedną edycję wykonało nieco ponad 9 tys. użytkowników, a w ciągu ostatnich 30 dni 23 tys. Obywatelski katalog zabytków Sieci społeczno ecznościowe-treści generowane przez użytkowniku ytkowników Treści generowane przez użytkowników: - publiczna dostępność, twórczy wkład i tworzenie poza aktywnością zawodową - dzielenie się danymi z innymi, publiczne udostępnianie treści - zatarcie granicy pomiędzy informacją oficjalną a treściami użytkowników - tagowanie i folksonomie - klasyfikacja i identyfikacja zasobów przez społeczność użytkowników 1% - osoby generujące treści, 10% - dokonujące edycji, 89% - to biernym konsumenci treści. [za: Iwaniak A., 2013] Potencjał serwisów społeczno ecznościowychw w obszarze geoinformacji Nowy model aktualizacji danych środowiskowych Hiszpania [za: Iwaniak A. i inni, 2013]

23 Na odsiecz drzewom Sobieskiego Akcja GDOŚi i NID Inicjatywa Inicjatywa ta nie jest nowa, ale w związku z wejściem cywilizacji w fazę budowy społeczeństw, idea nabiera nowej siły. Polega na uwolnieniu danych w celu budowy nowych wartości. Uwalniający nawet nie musi wiedzieć jakich (danych) chodzi o zwiększenie potencjału gospodarki, to konsumenci danych mają wymyślać te wartości. Dotyczy przede wszystkim danych w postaci strukturalnej i surowej (tzn. bardziej wykazów, ewidencji niż dokumentów o charakterze opisowym). [za: Iwaniak A., 2013, 2014] Argumenty za Open Data Zwolennicy Open Data postulują o dostęp do danych bez ograniczeń i bezpłatnie, również w przypadku ponownego ich wykorzystania (w niektórych przypadkach może być to ograniczone i kontrolowane przez odpowiednie licencje) Argumenty: - fakty nie mogą być chronione prawami autorskimi - mamy wolne prawo do danych, które nas dotyczą - dane są tworzone za fundusze publiczne, więc powinny być własnością społeczną. [za: Iwaniak A. i inni, 2013, 2014] Cele Open Data Nowe bogatsze usługi sieciowe dla obywateli Nowe miejsca pracy Rozwój technologii Obniżenie kosztów publikacji danych Obniżenie kosztów aktualizacji danych przestrzennych np. Hiszpania, Polska Rozwój krajowych ośrodków badawczych OpenData domeny.gov. - 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 (prawami autorskimi, patentami itp.) [za: Iwaniak A., 2013] USA obniżanie kosztów w i pobudzanie gospodarki 1990 Początki NSDI w USA. Zarządzenie A-16 o nieodpłatnym udostępnieniu danych wew. adm dyrektywa B. Clinton o nieodpłatnym udostępnianiu danych dla podatnika Zmiana modelu sprzedaży danych w nma.org [ [

24 UE otwiera dane i liczy na zyski (40 mld euro/rok) UE otwiera dane i liczy na zyski (40 mld euro/rok) 12 grudnia 2011 r. Komisja uruchamia europejską strategię otwartego dostępu do danych W dniu dzisiejszym wysyłamy organom administracji silny sygnał. Wasze dane będą więcej warte, jeśli je ujawnicie. Rozpocznijcie więc podawanie ich do wiadomości publicznej już teraz: wykorzystajcie te ramy, aby dołączyć do innych przedsiębiorczych przywódców, którzy już czerpią zyski z przyjęcia modelu otwartego dostępu do danych. Podatnicy już zapłacili za te informacje, musimy przynajmniej zwrócić je tym, którzy chcą z nich korzystać w nowy sposób, pomagając obywatelom w tworzeniu miejsc pracy i stymulowaniu wzrostu gospodarczego. - Wiceprzewodnicząca Komisji Europejskiej Neelie Kroes 14 czerwca 2013 r. Uaktualnienie Dyrektywy 2003/98/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z 17 listopada 2003 r. w sprawie ponownego wykorzystywania informacji sektora publicznego. Portal otwartych danych UE open-data.europa.eu EEA Europejska Agencja Środowiska Open Data publicdata.eu publicdata.eu Paneuropejski portal danych, zapewniający dostęp do otwartych, możliwych do wielokrotnego użytku zestawów danych organów publicznych o zakresie regionalnym, krajowym i lokalnym. Cele: - jeden punkt dostępu do oficjalnych otwartych zbiorów danych z całej Europy - pokonywanie barier językowych - podawanie informacji licencyjnych dla zbiorów danych i metadanych dotyczących zestawów danych, dzięki czemu użytkownicy danych wiedzą, co można i nie można zrobić z danymi - przeglądanie, badanie i porównanie zestawów danych pod względem treści, obszaru, tematu i formatu - spersonalizowana funkcjonalność

25 Europanea cyfrowa biblioteka i muzeum opendata.cz dostęp do kolekcji ponad 15 mln książek, czasopism, fragmentów filmów, map, fotografii i dokumentów w postaci cyfrowej pochodzących z niektórych bibliotek, archiwów, muzeów i archiwów audiowizualnych części krajów Europy CRIP danepubliczne.gov.pl Powstanie europejski portal otwartych danych [za: geoforum.pl r.] Ponowne wykorzystanie raz wytworzonych danych Otwarte i wolne dane z misji satelitarnych Sentinel(ESA) [za: ESA]

26 Otwarte i wolne dane z misji satelitarnych Sentinel(ESA) Otwarte i wolne dane z misji satelitarnych Sentinel(ESA) Sentinel 1 Sentinel 1 Sentinel 2 Sentinel 2 Sentinel 3 Dane radarowe Sentinel 3 Zanieczyszczenie atmosfery Sentinel 4 Sentinel 4 Sentinel 5p Sentinel 5p Sentinel 5 Zobrazowanie lądów Sentinel 5 Obrazy lądów Sentinel 6 Zobrazowanie mórz i oceanów [za: ESA] Sentinel 6 [za: ESA] Badanie falowania mórz i oceanów Warszawa otwarta Opendata i usługi ugi nowej generacji Smart City [za: UM Warszawa] Dziękuję za uwagę Maciej Roland Rossa maciej.rossa@is.pw.edu.pl