Ldb 25 strumenti gis e webgis_2014-05-15 gullotta - 8 standard ogc
Energic od it-hack4med2
1. ENERGIC OD
European Network for Redistributing Geospatial Information to user
Communities – Open Data
Venezia 3 marzo 2014
Silvano De Zorzi
(Regione del Veneto)
Una ricetta per condividere
i dati geografici in Europa
2. I Partners
CONSIGLIO NAZIONALE DELLE
RICERCHE (IT)
AED-SICAD
AKTIENGESELLSCHAFT (DE)
Association Française pour
l’Information Géographique (FR)
Bureau de Recherches
Géologiques et Minières (FR)
Centre Régional de l’Information
Géographique de la Région
Provence Alpes Côte d’Azur (FR)
Centre National de la Recherche
Scientifique - Institut de recherches
en sciences et techniques de la ville
(FR)
DEPTH France (FR)
GEOkomm (DE)
INSTYTUT GEODEZJI I
KARTOGRAFII (PL)
LUFTBILD UMWELT PLANUNG
(DE)
POLITECNICO DI MILANO (IT)
SRP Gesellschaft für Stadt- und
Regionalplanung (DE)
REGIONE DEL VENETO (IT)
ECOCERT SA (FR)
UNIVERSIDAD DE ZARAGOZA
(ES)
ALKANTE (FR)
Not Only Web (IT)
3. Perché questo progetto?
Il mondo della Geoinformazione è
estremamente eterogeneo
I diversi utenti e requisiti di sistema sono
troppo vari per essere supportati da un unico
sistema o tecnologia
Un differente numero di sistemi sono stati
sviluppati per aiutare la diffusione e l’uso dei
datasets geospaziali in differenti domini
(INSPIRE, GMES/Copernicus, GBIF)
4. Utilizzatori finali
Sviluppatori di applicazioni
Aziende private che sviluppano applicazioni
basate sulla geoinformazione
Enti Pubblici
Sviluppatori di Infrastrutture Dati
Cittadini
5. L’approccio tradizionale verso
l’interoperabilità
Consiste nella definizione di un insieme di interfacce
comuni, metadati e modelli dati (modello federato)
che deve essere adottato da tutti gli attori
partecipanti.
Questo approccio federato richiede:
– che la governance dei sottosistemi si accordi sul
modello federato
– l’implementazione di nuovi componenti
(mediators) in tutte le infrastrutture che
partecipano alla federazione
6. La situazione della geo-informazione
In generale non c’è un’organizzazione con il
compito di imporre le specifiche comuni a
livello globale e di far rispettare l’adozione. E’
la tipica situazione “non regolata” di Internet,
dove a fianco di un insieme di semplici
specifiche di base (es. Internet e Web
protocols) null’altro puo’ essere globalmente
accordato
7. Energic OD: Obiettivi Generali
Il principale obiettivo del progetto ENERGIC
OD è lo sviluppo dei Virtual Hubs, che hanno
lo scopo di facilitare l’accesso e l’utilizzo di
dati eterogenei pubblicati da Infrastrutture
Dati Territoriali (IDT), includendo i sistemi
conformi INSPIRE, e i servizi
GMES/Copernicus.
8. Virtual Hubs
Un VH è un singolo punto di accesso alla geoinformazione che
contribuisce a risolvere le problematiche di interoperabilità ed
armonizzazione dei dati
Un VH dovrà connettersi ad un insieme di sorgenti dati,
rendendole interoperabili attraverso la standardizzazione (per
le nuove infrastrutture) e il resource brokering (per le
infrastrutture esistenti)
Un applicativo può ricercare ed accedere a dati geospaziali
utilizzando qualsiasi dei protocolli provvisti dal VH
Il VH attraverso il componente brokering nasconde così
qualsiasi complessità agli utenti
9. Energic OD: Obiettivi specifici
Provvedere a soluzioni maggiormente efficienti sia
per l’utente che per l’infrastruttura
Adattamento e re-ingegnierizzazione delle
tecnologie
Distribuire un iniziale insieme di Virtual Hubs
Dimostrare la validità dell’idea e del disegno
Sviluppare interfacce tra IDT e iniziative Open Data
Promuovere la continuità e un utilizzo a lungo
termine dei Virtual Hubs
10. Energic OD: il servizio e la soluzione
proposta
Standardizzazione
Mediation attraverso brokering
Proprietà interessanti
Aggiungere un mediatore
(broker) tra i client ed i
server
I client non hanno più
bisogno di conoscere
quale server stanno
usando
Possiamo avere molti
broker, e molti server
11. Applicazioni innovative
Name Field of application Name Field of
application
Geotraceability
for food products
Agriculture,health,
tourism
Eye2eye Spatial Data
Infrastructure
Coastline Evolution
Monitoring
Coastline
monitoring
Place to
Place
Public transport
OnoMaP! Transport, traffic,
health
ProxiSanté Health, aging
society
Natural hazards
assessment for agriculture
Agriculture,
hazards
assessments
Biodiversity Bird Indicator Biodiversity
GeoPanAtl@s Agriculture, land
and urban transformation,
landscape-view fronts
geoDEMOS Land use,environmental
Monitoring facilities,
Population distribution and
demography
Sensor Open Data
Portal, Internet of Things
Environment
12. Il Valore Aggiunto
La capacità dei brokers consiste nel portare a
termine tutte le azioni per l’interoperabilità
necessarie per connettere sistemi eterogenei.
E’ possibile sviluppare applicativi desktop e mobile
client attraverso l’uso della tecnologia preferita (java,
javascript/HTML5, Android sdk, etc.).
L’applicazione può connettersi con un VH utilizzando
qualsiasi dei protocolli supportati.
13. Benefici paragonati alle soluzioni
esistenti
EXISTING SOLUTIONS
Presenza di una
organizzazione dominante
Grande sforzo per definire
uno standard
Lo standard che ne risulterà
sarà presumbilmente
complesso
Richiede azioni da parte dei
gestori delle infrastrutture
(barriere economiche,
carenza di competenza)
ENERGIC OD APPROACH
Nessuna azione è richiesta
sia dai data users che dai
data providers per
indirizzare l’interoperabilità
Un numero immenso di
infrastrutture sarà
accessibile attraverso i
Virtual Hubs
14. Conclusioni
ENERGIC-OD adotterà un approccio
“brokering” innovativo basato sulla
distribuzione di componenti specifici
(i brokers) che hanno lo scopo di
risolvere tutte le problematiche
dell’interoperabilità.
15. Grazie per l’attenzione
Silvano De Zorzi
silvano.dezorzi@regione.veneto.it
Regione del Veneto
Dipartimento Territorio
Sezione Pianificazione Territoriale Strategica e Cartografia
Editor's Notes
CIP-ICT PSP Call 7 Pilot B
Una delle ultime conferenze a cui ho partecipato ci si poneva questa domandas:
“Come armonizzare le molteplici dimensioni dello Spazio?”
Con questo progetto noi vogliamo risolvere ad una parte di questa domanda tentando di armonizzare
E permettere l’interoperabilità tra differenti stakeholders of GI
Tre sono i principali punti che rispondono al perché questo progetto:
Il mondo della Geoinformazione è estremamente eterogeneo.
Molti differenti attori e stakeholders (amministrazioni pubbliche, centri di ricerca,
Aziende, cittadini, etc) sono coinvolti con differenti ruoli
(produttori di dati, fornitori di dati, trasformatori di dati, utenti finali, etc.) nella distribuzione ed uso di molte
Applicazioni in diversi domini.
I diversi utenti e requisiti di sistema sono troppo vari per essere
Supportati da un singolo e unico sistema o tecnologia.
Infatti nei recenti anni sono stati
Sviluppati un grande numero di diversi sistemi per supportare
La consegna ed uso dei datasets geo-spaziali in differenti domini.
Esempi sono INSPIRE for geo-information
GMES/Copernicus core and downstream services for environmental and security
applications from European Earth Observation data, the Global Earth Observation System of Systems,
the Eye on Earth initiative of the European Environmental Agency, and again domain specific
infrastructures like GBIF for biodiversity.
Sebbene tutti questi sistemi condividino le tecnologie internet e web come terreno comune
Essi differiscono per soluzioni architetturali e tecnologiche (servizi, metadata and data models, etc.)
Limitando o impedendo la loro interoperabilità.
Gli Utenti tipo della soluzione ENERGIC OD sono sviluppatori che necessitano di accedere a dati geospaziali
Da Infrastrutture eterogenee(come i sistemi conformi ad INSPIRE e GMES/Copernicus services)
Ma non hanno la competenzao le risorse per risolvere le problematiche dell’interoperabilità
E armonizzare interfacce metadati e modelli datis.
Aziende che desiderino sviluppare applicazioni innovative per i loro clienti utilizzando
Informazione geolocalizzata
Enti Pubblici e stati federali che desiderino mettere a disposizione dati pubblici ai cittadini per
Aumentare la trasparenza e la governance e contribuire allo sviluppo del loro territorio
Sviluppatori di IDT che adottino la tecnologia Virtual Hub di ENERGIC-OD per distribruire un nuovo
Virtual Hub per accedere e intermediare(brokering) un insieme di esistenti infrastrutture.
Cittadini che desiderino arricchire gli esistenti data bases nel loro territorio.
L’approccio prescrittivo puo’ avere successo in un ambiente regolamentato
Dove una organizzazione dominante ha il potere di applicare (far rispettare) l’uso del
Modello federato. Che peraltro richiede che tutti i partecipanti
(e.g. data providers) abbiano la competenza di implementare il modello stesso
Che può essere piuttosto complesso. Questa è la tipica situazione nel mondo e-business,
Dove è comune il sistema federato basato su standards largamente adottati
(e.g. SOAP suite)
E’ anche l’approccio adottato da INSPIRE dove la presenza
Di una Direttiva, legalmente fa rispettare i partecipanti a condividere i dati, permettendo
La definizione di specifiche comuni.
Sfortunatamente questa non è la situazione dell’intero dominio della geo-informazione.
È evidente che in principio una organizzazione protrebbe imporre l’adozione
Di proprie specifiche per partecipare in una federazione dominante.
Il problema è che questa organizzazione non ha la forza di farne rispettare
L’adozione,
This is the situation of the proposed Virtual Hubs, where ENERGIC-OD
will not have any mandate or possibility to force the relevant
infrastructures managers to adopt its solution to be connected.
Even assuming that they would be interested, it is unlikely that they
would like or be able to allocate efforts on such an activity.
Uno dei ben noti e riconosciuti ostacoli al completo sfruttamento della
geo-informatione è l’alta barriera iniziale Dovuta alle problematiche
del’interoperabilità. sia per i providers che gli utenti,
To handle the heterogeneity of service interfaces, metadata and data
models used in the geospatial domain, a high expertise in interoperability
technologies is required.
Being a really specific and often multidisciplinary expertise it is very difficult
to be achieved.
Public authorities (in particular their technical offices) and SMEs may have
high IT expertise, but very few of them have the multidisciplinary knowledge
to correctly manage information coming from different domains (e.g. insitu
data, remote sensed Earth Observations, geographical features, etc.).
Through the Virtual Hubs the user will be able to seamlessly access geo-information
from heterogeneous infrastructures. This will facilitate the development of new
and multi-disciplinary applications, fostering innovation and new business activities.
This innovative approach will greatly facilitate the development of new and
multidisciplinary applications around open geospatial data
(including real-time and volunteered), stimulating innovation and business activities
based on the full exploitation of geo-information.
The ENERGIC OD contributes to solve the interoperability and
harmonization problem, by providing single points
of access to geoinformation through the Virtual Hubs.
Un'applicazione in grado di scoprire e accedere ai dati geospaziali pubblicati da
diverse infrastrutture utilizzando uno qualsiasi dei protocolli previsti
dal Hub virtuale(e.g.INSPIRE-compliant interfaces).
Transparently, the brokers carry out all the transformations needed to
harmonize interfaces, metadata and data models
discovery (also based on semantic enhanced queries);
evaluation (through metadata);
access (with facilitation of use through harmonization of datasets in terms of resolution, Coordinate Reference System, format, etc.).
Il VH attraverso il componente Brokering così nasconde qualsiasi complessità
Agli utenti
Specific objectives da raggiungere dal progetto sono i seguenti:
Provvedere a soluzioni maggiormente efficienti sia per l’utente che per l’infrastruttura(attraverso geoportali e GUIs specializzate) e macchine(attraverso interfacce di
servizioe APIs) per supportare l’implementazione di avanzate ed innovative applicazioni
;
Per implementare i VH attraverso l’adattamento e reingegnierizzazione delle technologie
Sviluppate in precedenti attività di ricerca, includendo progetti finanziati dal 7^
programma quadro
Distribuire un iniziale insieme di Virtual Hubs a livello nationale and Europeo;
Dimostrare la validità dell’idea e del disegno, implementazione e sviluppo di VH
Attraverso lo sviluppo di un insieme di 11 applicazioni innovative in domini differenti.
Le applicazioni proposte faranno uso di dati provenienti dal pubblico che dal privato che
Sono liberamente riusabili (Open Data) iincludendo quelli provenienti da INSPIRE and GMES/Copernicus,
on-going global navigation infrastructures (GNSS, GALILEO).
Sviluppare interfacce tra IDT e iniziative Open Data (for georeferenced data) per
Facilitare la catalogazione, diffusione, domanda e riuso di dati spaziali of spatial data attraverso
geoportals.
Promuovere la continuità e un utilizzo a lungo termine dei Virtual Hubs e lo sviluppo
Di applicazioni creando a European Network of Geospatial Communities.
Standardization: Mentre non è possibile definire uno standard comune per tutte le
Infrastrutture questo non significa che gli standard siano inutili. Gli standard sono ancora
necessari per evitare una proliferazione incontrollata di interfacce, metadati e modelli
di dati, e dovrebbero essere adottati quando rispondono ai requisiti di sistema.
Quindi per nuove fonti di dati o nuove infrastrutture, la standardizzazione è il mezzo
principale di interoperabilità.
Mediation through brokering: Per affrontare l'eterogeneità delle rimanenti infrastrutture e modelli dati
Si propone la soluzione basata sulla mediazione attraverso lil brokering. La Brokering Layered Architecture
affronta l'eterogeneità fornendo un insieme di componenti specifici (i broker) che hanno il compito
di tutta la mediazione e armonizzazione necessaria per poter rendere diverse infrastrutture interoperabili.
Contrariamente all'approccio federato non assegnano alcun compito relativo all’interoperabilità sia ai client
Che ai server. Questo abbassa le barriere all'ingresso da parte di infrastrutture, fornitori di dati e utenti esistenti
Infatti possono essere collegati senza alcun requisito.
Ciò permetterà di migliorare la sostenibilità della soluzione proposta
non solo per le attuali norme e accordi di interoperabilità, ma anche
quelli che potrebbero essere proposte in futuro.
Figure 1 shows a schematic view of a Virtual Hub. Thanks to the brokering framework it is
able to interconnect heterogeneous infrastructures and systems based either on Service-
Oriented-Architectures (SOA) or Resource-Oriented-Architectures (ROA), or other styles
(such as Web 2.0), providing a single and uniform point of access for different client
applications (including portals and apps).
A1: Geotraceability for food products (P1: CCI Gers)
Web based and mobile application allowing consumers to visualize the geographic origin and
production environment of food products.
A2: eye2eye (P2: AED)
Mobile app enabling location-aware communication between citizens and administration on
infrastructure and services (direct citizen participation).
A3: Coastline Evolution Monitoring (P4: BRGM)
Web-based and mobile application for visualization and data acquisition (satellite images,
volunteered GPS data, ...) on the evolution of the coastline.
A4: Place to Place (P6: CRIGE)
A multi-platform userfriendly web interface to consult, collect and update data regarding public
transport networks.
A5: OnoMaP! (P7: CNRS-IRSTV)
Application to generate noise maps via simulations and citizen-contributed noise data recovered from
a smartphone application coupled with open traffic and open street map data.
A6: ProxiSanté (P8: DEPTH)
A web based application giving access to a directory of location-based care services feeded by remote
webservices.
A7: Natural hazards assessment for agriculture (P10: IGIK)
Web portal enabling awareness of possible crop yield reductions caused by identified natural hazards
events.
A8: Biodiversity Bird Indicator (P11: LUP)
Application to define the spatial distribution of areas with high deficits in the “biodiversity bird
indicator” by analysing satellite and GIS data
A9: GeoPan Atl@s (P12: POLIMI)
Application for sustainable urban and territorial development by providing an SDI of historical
cadastral and topographical maps, integrated with modern panoramic views.
A10: geoDEMOS (P13: SRP)
Application to research and structure public knowledge about a particular place with specific spatial
extent.
A11: Sensor Open Data Portal (P17: ALKANTE)
SDI to collect, transfer and visualise sensor data (Internet of Things) using standard OGC protocol or
ad'hoc bridges.
Il valore aggiunto dell'uso dei VH consiste nella capacità di
componenti specifici della Brokering Architecture (i broker) dir eseguire
tutte le azioni di interoperabilità necessarie per interconnettere sistemi eterogenei.
Infatti, uno sviluppatore di applicazioni in grado di sviluppare desktop o applicazioni
client mobile (comprese le applicazioni LBS) utilizzando il suo / la sua preferita
tecnologia (Java, Javascript/HTML5, Android SDK, ecc.)
L'applicazione può connettersi ad un hub virtuale e, utilizzando uno dei
protocolli supportati (inclusi quelli INSPIRE-compliant e
interfacce come OpenSearch), può scoprire
e accedere a fonti di dati. I Dataset correttamente trasformati (ad esempio con
sottoinsiemi) e armonizzata (es proiettata sulla stesso sistema
Di Coordinate di riferimento) vengono restituiti ai client che
possono che può applicare la logica di business dell'applicazione senza
la necessità di realizzare trasformazioni per l’interoperabilità
The traditional approach of imposing a common standard to all the geospatial information
infrastructures has several points of weakness:
a) it requires the presence of an overarching organization with the mandate to impose and
enforce the solution;
b) it requires a big effort to define a standard which is able to address all the different
requirements;
c) the resulting standard will be presumably complex requiring high IT expertise to be adopted;
d) it requires actions by the infrastructures managers which may encounter several barriers
including financial barriers, and lack of expertise.
Although this approach can work in a limited domain (e.g. the INSPIRE Directive domain, which
covers a well-defined set of use cases), in the full domain of geospatial information, it is deemed to
fail.
On the contrary, with the brokering approach, no action is required to either data users or data
providers to address interoperability. Therefore a wide range of infrastructures will be accessible
through the Virtual Hubs and users will be able to easily access heterogeneous data sources as if they
were provided by a single (standard-based) infrastructure. It is expected to facilitate the use of multiple
heterogeneous data sources and contribute to unleash the full potential of geospatial information to
foster new applications and new business opportunities.
This approach has been designed in several research projects realizing
some prototypes that have proven to be able to provide effective and
efficient sharing of data from heterogeneous sources.