1. Anotación semántica de
Web Feature Services
Victor Saquicela, Luis. M. Vilches-Blázquez, Oscar Corcho
Ontology Engineering Group
Facultad de Informática - Universidad Politécnica de Madrid
Campus de Montegancedo s/n 28660 Boadilla del Monte, Madrid
{vsaquicela, lmvilches, ocorcho}@fi.upm.es
Teléfono: 913363670 - Fax: 913524819
JIIDE2011
Project: EV Barcelona, 10 noviembre 2011

2. Índice
• Introducción
• Trabajo relacionado
• Enfoque automático para anotación semántica de WFS
• Conclusiones y trabajo futuro
II Jornadas Ibéricas de Infraestructuras de Datos Espaciales
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3. Introducción
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4. Introducción
WFS
WFS Service Y
WFS
Service X
Service Z
…
WFS
Service W
• Descripción de un servicio WFS en una pagina HTML + metadatos
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5. Índice
• Introducción
• Trabajo relacionado
• Enfoque automático para anotación semántica de WFS
• Conclusiones y trabajo futuro
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6. Trabajo relacionado
• Nivel sintáctico
• Open Geospatial Consortium (OGC)
• Representational State Transfer (REST)
• Nivel semántico
• Ontologías y metadatos (FGDC)
• Anotación semántica en OGC a 3 niveles:
• Metadatos de los recursos (OWS capabilities).
• Modelo de datos (esquema)
• Datos de las entidades (feature)
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7. Índice
• Introducción
• Trabajo relacionado
• Enfoque automático para anotación semántica de WFS
• Descripción sintáctica
• Anotación semántica
• Conclusiones y trabajo futuro
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8. Enfoque automático para anotación semántica de WFS
Componente de invocación y registro Componente de anotación semántica
Internet
WFS
input output
Syntactic description Semantic annotation
SPARQL Endpoints
Semantic annotation
User
Repository
Repositorio
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9. Índice
• Introducción
• Trabajo relacionado
• Enfoque automático para anotación semántica de WFS
• Descripción sintáctica
• Anotación semántica
• Conclusiones y trabajo futuro
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10. Descripción sintáctica
Componente de invocación y registro
Internet
WFS
input output
Syntactic description Semantic annotation
SPARQL Endpoints
Semantic annotation
User
Repository
WFS - World Health Organization
http://apps.who.int/tools/geoserver/wfs?REQUEST=GetCapabilities&SERVICE=WFS
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11. Descripción sintáctica de servicios WFS
• GetCapabilities. Esta operación proporciona un documento (XML) que
describe las características del servicio.
<wfs:WFS_Capabilities
................................
xmlns:ows="http://www.opengis.net/ows"
.........................
<FeatureType xmlns:WHO="http://www.who.int/">
<Name>WHO:efs2008_countrydata</Name>
<Title>EpiFact Sheets 2008 Data</Title>
<Abstract>Generated from WHOGeodata</Abstract>
<ows:Keywords>
<ows:Keyword>efs_data_for_webservice</ows:Keyword>
<ows:Keyword>WHOGeodata</ows:Keyword>
</ows:Keywords>
<DefaultSRS>urn:x-ogc:def:crs:EPSG:4326</DefaultSRS>
<ows:WGS84BoundingBox>
<ows:LowerCorner>
-527.400749390449 -545.3687536171334
</ows:LowerCorner>
<ows:UpperCorner>
586.4983522346869 568.5303480080025
</ows:UpperCorner>
</ows:WGS84BoundingBox>
</FeatureType>
..............
</wfs:WFS_Capabilities>
WFS - World Health Organization
http://apps.who.int/tools/geoserver/wfs?REQUEST=GetCapabilities&SERVICE=WFS
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12. Descripción sintáctica de servicios WFS
• DescribeFeatureType. Esta operación recupera un listado de
propiedades y atributos para un feature determinado o un
listado de los features disponibles.
http://apps.who.int/tools/geoserver/wfs?REQUEST=DescribeFeatureType&SERVICE=WFS
• Listado de 44 diferentes tipos de features (por ejemplo,
WHO:Admin_world, WHO:world_countries, WHO:africa_airport,
etc.).
http://apps.who.int/tools/geoserver/wfs?REQUEST=DescribeFeatureType&TYPENAME=WHO:FLUI
D_DEV_GIM3_MONITORING_GEOMETRY_MEASURES
WFS - World Health Organization
http://apps.who.int/tools/geoserver/wfs?REQUEST=GetCapabilities&SERVICE=WFS
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13. Descripción sintáctica de servicios WFS
• DescribeFeatureType
WHO:FLUID_DEV_GIM3_MONITORING_GEOMETRY_MEASURES
<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
<xsd:complexType
name="FLUID_DEV_GIM_MONITORING_GEOMETRY_MEASURESType">
<xsd:complexContent>
<xsd:extension base="gml:AbstractFeatureType">
<xsd:sequence>
<xsd:element mlabel{subsub:DescribeFeatureType}axOccurs="1"
minOccurs="1" name="COUNTRY_ID" nillable="true" type="xsd:int"/>
<xsd:element maxOccurs="1" minOccurs="1"
name="REGION_ID" nillable="true" type="xsd:int"/>
<xsd:element maxOccurs="1" minOccurs="1"
name="COUNTRY_NAME" nillable="true" type="xsd:string"/>
<xsd:element maxOccurs="1" minOccurs="0"
name="ISO_CODE" nillable="true" type="xsd:string"/>
<xsd:element maxOccurs="1" minOccurs="0"
name="REGION_CODE" nillable="true" type="xsd:string"/>
..........................
</xsd:sequence>
</xsd:extension>
</xsd:complexContent>
</xsd:complexType>
..................
</xsd:schema>
WFS - World Health Organization
http://apps.who.int/tools/geoserver/wfs?REQUEST=GetCapabilities&SERVICE=WFS
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14. Descripción sintáctica de servicios WFS
• GetFeature. Esta operación recupera los datos existentes
(instancias), incluyendo la geometría y los valores de los
atributos.
http://apps.who.int/tools/geoserver/wfs?REQUEST=GetFeature&
&TYPENAME=WHO:FLUID_DEV_GIM_MONITORING_GEOMETRY_MEASURES
&FILTER=<Filter> <PropertyIsEqualTo><PropertyName>COUNTRY_ID</PropertyName>
<Literal>9</Literal></PropertyIsEqualTo></Filter>
Feature: WHO:FLUID_DEV_GIM_MONITORING _GEOMETRY_MEASURES
parámetro COUNTRY_ID y valor 9.
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15. Descripción sintáctica de servicios WFS
<wfs:FeatureCollection "
.......................
• GetFeature <gml:featureMembers>
<WHO:FLUID_DEV_GIM_MONITORING_GEOMETRY_MEASURES
gml:id="FLUID_DEV_GIM_MONITORING_GEOMETRY_MEASURES.204">
<WHO:COUNTRY_ID>9</WHO:COUNTRY_ID>
<WHO:REGION_ID>6</WHO:REGION_ID>
<WHO:COUNTRY_NAME>Australia</WHO:COUNTRY_NAME>
<WHO:ISO_CODE>AUS</WHO:ISO_CODE>
<WHO:LOCATION_ID>46</WHO:LOCATION_ID>
<WHO:COUNTRY_GEOMETRY>
<gml:MultiSurface srsName="urn:x-ogc:def:crs:EPSG:4326">
<gml:surfaceMember>
<gml:Polygon>
<gml:exterior>
<gml:LinearRing>
<gml:posList>
-12.008417859307 143.11931505333
-14.253175795324 144.516width05332463
-19.017050970651 146.36174318313
................................
</gml:posList>
</gml:LinearRing>
</gml:exterior>
</gml:Polygon>
</gml:surfaceMember>
...................
</gml:MultiSurface>
</WHO:COUNTRY_GEOMETRY>
.......................
</gml:featureMembers>
</wfs:FeatureCollection>
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16. Descripción sintáctica de servicios WFS
WFS - World Health Organization
http://apps.who.int/tools/geoserver/wfs?REQUEST=GetCapabilities&SERVICE=WFS
• GetCapabilities
• DescribeFeatureType
• GetFeature
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17. Índice
• Introducción
• Trabajo relacionado
• Enfoque automático para anotación semántica de WFS
• Descripción sintáctica
• Anotación semántica
• Conclusiones y trabajo futuro
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18. Anotación semántica
Componente de anotación semántica
Internet
WFS
input output
Syntactic description Semantic annotation
SPARQL Endpoints
Semantic annotation
User
Repository
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19. Descripción sintáctica de servicios WFS
<wfs:FeatureCollection "
.......................
• GetFeature <gml:featureMembers>
<WHO:FLUID_DEV_GIM_MONITORING_GEOMETRY_MEASURES
gml:id="FLUID_DEV_GIM_MONITORING_GEOMETRY_MEASURES.204">
<WHO:COUNTRY_ID>9</WHO:COUNTRY_ID>
<WHO:REGION_ID>6</WHO:REGION_ID>
<WHO:COUNTRY_NAME>Australia</WHO:COUNTRY_NAME>
<WHO:ISO_CODE>AUS</WHO:ISO_CODE>
<WHO:LOCATION_ID>46</WHO:LOCATION_ID>
<WHO:COUNTRY_GEOMETRY>
<gml:MultiSurface srsName="urn:x-ogc:def:crs:EPSG:4326">
<gml:surfaceMember>
<gml:Polygon>
<gml:exterior>
<gml:LinearRing>
<gml:posList>
-12.008417859307 143.11931505333
-14.253175795324 144.516width05332463
-19.017050970651 146.36174318313
................................
</gml:posList>
</gml:LinearRing>
</gml:exterior>
</gml:Polygon>
</gml:surfaceMember>
...................
</gml:MultiSurface>
</WHO:COUNTRY_GEOMETRY>
.......................
</gml:featureMembers>
</wfs:FeatureCollection>
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20. Anotación semántica
Africa
Internet Europe
Asia
continent North America
South America
WFS service Americas
parameter Latin America
http://dbpedia.org/ontology/Continent
Internet
feature @lat1/32.016
WGS84 @long1/48.25
WFS service vocabulary @lat2/32.283
parameter @long2/48.15
http://www.w3.org/2003/01/geo/wgs84_pos#lat @lat3/35.60
@long3/51.766
http://www.w3.org/2003/01/geo/wgs84_pos#long
• El sistema recupera todas las clases/propiedades de las ontologías utilizadas
cuyos nombres se emparejan con cada parámetro del servicio WFS.
• Métricas de similitud: Jaro, JaroWinkler, and Levenshtein
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21. Anotación semántica
Africa
Internet Europe
Asia
continent North America
South America
WFS service Americas
parameter Latin America
http://dbpedia.org/ontology/Continent
Internet
feature @lat1/32.016
WGS84 @long1/48.25
WFS service vocabulary @lat2/32.283
parameter @long2/48.15
http://www.w3.org/2003/01/geo/wgs84_pos#lat @lat3/35.60
@long3/51.766
http://www.w3.org/2003/01/geo/wgs84_pos#long
• Si se encuentran correspondencias del proceso de emparejamiento, el
sistema recupera datos (ejemplos) de los SPARQL Endpoint asociados (RDF).
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22. Resultado de la anotación semántica
<wfs:FeatureCollection "
.......................
<gml:featureMembers>
<WHO:FLUID_DEV_GIM_MONITORING_GEOMETRY_MEASURES
gml:id="FLUID_DEV_GIM_MONITORING_GEOMETRY_MEASURES.204">
<WHO:COUNTRY_ID>9</WHO:COUNTRY_ID>
<WHO:REGION_ID>6</WHO:REGION_ID>
<WHO:COUNTRY_NAME>Australia</WHO:COUNTRY_NAME>
<WHO:ISO_CODE>AUS</WHO:ISO_CODE> Service1 (i1, i2, o1, o2, o3, o4, o5, o6, o7)
<WHO:LOCATION_ID>46</WHO:LOCATION_ID>
<WHO:COUNTRY_GEOMETRY>
<gml:MultiSurface srsName="urn:x-ogc:def:crs:EPSG:4326">
<gml:surfaceMember>
<gml:Polygon>
<gml:exterior>
<gml:LinearRing>
<gml:posList>
-12.008417859307 143.11931505333
-14.253175795324 144.516width05332463
-19.017050970651 146.36174318313
................................
</gml:posList>
</gml:LinearRing>
</gml:exterior>
</gml:Polygon>
</gml:surfaceMember>
Servicio WHO
...................
(WHO:COUNTRY_NAME, WHO:ISO_CODE, WHO:CONTINENT,..........................)
</gml:MultiSurface>
</WHO:COUNTRY_GEOMETRY>
.......................
Servicio WHO anotado semánticamente
</gml:featureMembers>
(http://dbpedia.org/ontology/Country,WHO:ISO,http://dbpedia.org/ontology/Continent,.http://www.geo
</wfs:FeatureCollection>
names.org/ontology#alternateName,....)
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23. Índice
• Introducción & motivación
• Trabajo relacionado
• Anotación semántica de servicios WFS
• A sample set of RESTful services
• Syntactic description
• Semantic annotation
• Conclusiones y trabajo futuro
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24. Conclusiones y trabajo futuro
Conclusiones
• Descripción de servicios WFS a través de un sistema para
realizar automática:
• Registro e invocación (descripción sintáctica)
• Anotación semántica
• Utilización de recursos de la Web de los Datos (Linked Data)
• Ontologías (DBpedia y GeoNames)
• SPARQL Endpoints asociados
Trabajo futuro
• Utilización de recursos externos (por ejemplo, servicios de
sugerencias y sinónimos).
• Experimentación exhaustiva con una muestra representativa de
servicios WFS.
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25. Anotación semántica de
Web Feature Services
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Ontology Engineering Group
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Campus de Montegancedo s/n 28660 Boadilla del Monte, Madrid
{vsaquicela, lmvilches, ocorcho}@fi.upm.es
Teléfono: 913363670 - Fax: 913524819
JIIDE2011
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