Podstawy metodyczne i technologiczne infrastruktur geoinformacyjnych (Technologie geoinformacyne w inicjatywie INSPIRE) Warsztaty naukowe w ramach XIII Konferencji PTIP „Systemy informacji przestrzennej” Warszawa, 8.10.2003 Janusz Michalak Uniwersytet Warszawski

Główne tematy Cz. 1.: a: Podstawowe założenia technologiczne INSPIRE b: Główne problemy technologiczne infrastruktury Cz. 2: Modele pojęciowe danych, usług i interfejsów Cz. 3: Mapy w sieci WWW („WebMapping”) Cz. 4: Język GML (Geography Markup Language) Cz. 5: Rozwijane i planowane technologie geoinformacyjne

Janusz Michalak Uniwersytet Warszawski Podstawy metodyczne i technologiczne infrastruktur geoinformacyjnych Cz. 1.a: Podstawowe założenia technologiczne INSPIRE Warsztaty naukowe w ramach XIII Konferencji PTIP „Systemy informacji przestrzennej” Warszawa, 8.10.2003 Janusz Michalak Uniwersytet Warszawski

INSPIRE Inicjatywa Unii Europejskiej w zakresie wspólnej infrastruktury geoinformacyjnej = ESDI - European Spatial Data Infrastructure (Europejska Infrastruktura Geoinformacyjna)

Strona internetowa inicjatywy INSPIRE [Źródło: http://inspire.jrc.it] Prowadzona przez JRC (Wspólnotowe Centrum Badawcze Unii Europejskiej)

Co nie jest infrastrukturą geoinformacyjną? Nie jest nią pojedynczy portal udostępniający mapy (także kilka takich portali nie powiązanych ze sobą) Nie jest nią sieć portali informujących, gdzie można kupić w sklepach papierowe mapy lub inne dane geoprzestrzenne (także w postaci cyfrowej) Nie jest nią struktura organizacyjna nie posiadająca środków technicznych (serwerów z sieciowymi interfejsami) i elektronicznych zasobów geoinformacyjnych przeznaczonych do udostępniania za pośrednictwem internetu (także w przypadku, gdy w jej nazwie jest termin „infrastruktura geoinformacyjna”) Co nią jest?

„infrastruktura geoinformacyjna” Definicja terminu „infrastruktura geoinformacyjna” Zespół odpowiednich środków technicznych i technologii, środków politycznych i ekonomicznych oraz przedsięwzięć instytucjonalnych, które ułatwiają dostęp do danych przestrzennych oraz korzystanie z nich. Infrastruktura geoinformacyjna służy zatem do wyszukiwania, oceny, transferu i stosowania danych przez ich użytkowników i producentów na wszystkich poziomach administracji publicznej, sektora gospodarczego, sektora społecznego (nonprofit) i środowiska akademickiego, a także przez obywateli w ogólności [Źródło: (Gaździcki, 2003)]

Cele i zadania INSPIRE Uczynić odpowiednie i zharmonizowane dane geoprzestrzenne dostępnymi dla wspólnotowej polityki środowiskowej [?] (opracowywanie, zastosowanie, monitorowanie i ocena) i dla obywateli … … poprzez ustanowienie zintegrowanych usług w zakresie informacji geoprzestrzennej, opartych na sieciowo rozproszonych bazach danych, powiązanych wspólnymi standardami i protokółami dla zapewnienia (technicznej) zgodności. Termin „usługa” wymaga tu wyjaśnienia [Źródło: archiwum INSPIRE]

Definicja terminu „usługa” (service) wg. ISO 19100: Są to możliwości, jaką daje jednostka udostępniająca (serwer – przyp. autora) dla jednostki użytkownika (klienta – przyp. autora) poprzez interfejs usługi istniejący pomiędzy tymi dwoma jednostkami. Z tym, że interfejs usługi jest definiowany tam jako wspólna granica pomiędzy systemem zautomatyzowanym lub człowiekiem a innym systemem zautomatyzowanym.

Aspekt technologiczny Europejskiej Infrastruktury Geoinformacyjnej Wiele aspektów infrastruktury (tematyczny, organizacyjny, strukturalny, prawny, finansowy) jest obecnie przedmiotem szerokiej dyskusji w europejskich środowiskach zajmujących się geoinformacją Jednak w zakresie technologii (architektury i standardów) panuje zgoda (95%), że podstawą powinny być nowe międzynarodowe standardy (ISO 19100 i OpenGIS) i z tego względu tematyka ta nie jest przedmiotem dyskusji Podejmowane w wielu krajach w pierwszej połowie lat 90-tych prace nad własnymi standardami w tym zakresie doprowadziły do sytuacji bliskiej chaosu i wielkich trudności w zakresie interoperacyjności systemów geoinformacyjnych Obecnie jedynym dyskusyjnym, bo jednocześnie trudnym problemem jest budowanie powiązań pomiędzy rozwiązaniami opartymi na dawnych standardach a systemami pracującymi w nowych technologiach proponowanych przez obecne standardy międzynarodowe

Archiwum dokumentów INSPIRE [Źródło: http://inspire.jrc.it]

INSPIRE Architecture and Standards Position Paper – v.4.2 Obecnie w europejskich środowiskach GI toczy się szereg dyskusji na temat różnych zagadnień i aspektów dotyczących INSPIRE, między innymi w formie konsultacji internetowych Jednak nie dotyczą one standardów, architektury i technologii – pod tym względem nie ma wątpliwości, że podstawę będą stanowiły specyfikacje OpenGIS i standardy ISO 19100.

Początkowe trudności z akceptacją nowych standardów (OpenGIS i ISO) w Europie Środowiska europejskie pierwsze rozpoczęły prace nad standaryzacją: „dlaczego mamy rezygnować z naszych, już opracowanych norm CEN/TC287 na rzecz niedokończonych obcych specyfikacji?”

Standardy informacyjne mają istotne znaczenie w konkurencyjnej grze ekonomicznej na polu informatyki To samo dotyczy geoinformacji:„OpenGIS jest ekonomiczną agresją kapitału amerykańskiego na europejski rynek GI”

W połowie lat 90-tych normy CEN były jedyną formalną podstaw do projektowania systemów GI w Europie W tym okresie w krajach europejskich rozpoczęto wiele projektów związanych z NSDI Konieczność przejścia na ISO 19100 i OpenGIS spotyka się ze zrozumiałym oporem ze strony realizatorów tych projektów

Europejskie środowiska GI są znacznie mniej zintegrowane niż analogiczne środowiska w innych regionach świata Z tego względu jest tu znacznie trudniej uzyskać konsensus dotyczący ogólnie zaakceptowanego standardu GI

Główne przeszkody w budowie ESDI (na podstawie raportów ekspertów INSPIRE) Wielka różnorodność modeli i formatów danych Niekompletność pokrycia obszarów Nie zharmonizowane układy odniesienia Wiele danych źródłowych jest ze sobą wzajemnie niezgodnych Szczegółowość danych w tych samych skalach jest różna Trudności z dostępem do danych i wysoki ich koszt

Główną przyczyną przeszkód jest różnorodność standardów dotyczących geoinformacji (na podstawie raportów ekspertów INSPIRE) Objaśnienia do mapek: ISO – rozwiązania oparte na normach ISO/TC 211 OGC – rozwiązania oparte na specyfikacjach OpenGIS MIX – z zastosowaniem różnych standardów NAT – rozwiązania oparte na standardach narodowych CEN – rozwiązania oparte na starych normach europejskich [Źródło: archiwum INSPIRE]

[Źródło: archiwum INSPIRE]

[Źródło: archiwum INSPIRE]

Przełom w dotychczasowej sytuacji panującej w Europie Po wielu latach dyskusji, które nie przynosiły żadnych rezultatów, w środowiskach decyzyjnych Unii Europejskiej powstała koncepcja wspólnego budowania infrastruktury geoinformacynej, której założenia technologiczne będą oparte na nowych standardach międzynarodowych (OpenGIS – OGC i ISO 19100 – ISO/TC 211) Ponieważ w części europejskich środowisk GI OGC w dalszym ciągu jest widziane niechętnie w wielu dokumentach UE jest mowa tylko o standardach ISO W obecnej sytuacji jednak można postawić znak równości pomiędzy tymi dwoma grupami standardów: specyfikacje OpenGIS stają się normami ISO różnice w dotychczasowych opracowaniach są niewielkie i są systematycznie eliminowane, już niedługo: OpenGIS = ISO19100

Koncepcja i model pojęciowy ESDI (na podstawie raportów ekspertów INSPIRE) Budowa infrastruktury o takim zasięgu geograficznym i takiej złożoności tematycznej i technologicznej jest zadaniem wymagającym wielu lat realizacji: Etapy organizowania podstaw i planowania ESDI Schematyczny model przepływu informacji w infrastrukturze geoinformacyjnej ESDI Model pojęciowy Europejskiej Infrastruktury Geoinformacyjnej (ESDI)proponowany w dokumentach INSPIRE

2003 Do roku 2003 Lata następne Składniki tematyczne Składniki poziome Architektura i standardy Przewodn.: JRC Ispra Aspekty prawne i polityka w zakresie danych Przewodnicy: UK Fundusze i struktury organizacyjne Przewodniczy: SE Wspólne odniesienie, dane i metadane Przewodniczy: ESTAT Analizy wpływu Przewodniczy: NL Koordynacja tematów środowiskowych Przewodniczy: EEA międzysektorowa ….. biodedradacja gleby urbanizacja hałas lasy zanieczyszczenia wody Składniki środowiskowe Składniki poziome Składniki rolnicze transportu Inne składniki Koordynacja techniczna i sekretariat JRC Ispra - Institute for Environment and Sustainability COGI Grupa Ekspertów INSPIRE Przewodniczy: DG ENV & ESTAT Innych Przewodniczy: ? Tematów Transportu rolniczych 2003 Lata następne Do roku 2003 Składniki tematyczne [Źródło: archiwum INSPIRE]

(kulisy ->) scena -> widownia np. MasteMap lub CICE [Źródło: archiwum INSPIRE]

Etapy budowy infrastruktury geoinformacyjnej etap bardzo odległy [Źródło: archiwum INSPIRE]

Model pojęciowy ESDI Aplikacje użytkowników Klienci Warstwa pośrednia model klasyczny Klienci Warstwa pośrednia Serwery Łańcuchy usług: wyszukiwanie, wyświetlanie, udostępnianie, handel elektroniczny I inne Bezpośredni dostęp do danych Aktualizacje metadanych Katalogi Aplikacje użytkowników (Unia Europejska, państwa członkowskie, instytucje niepaństwowe, obywatele) Dostęp do danych przetworzonych, obrazów, map raportów i opracowań multimedialnych Przeszukiwanie i pozyskiwanie metadanych o danych i usługach Wyróżnienia (Features) Pokrycia (Coverages) Usługi przetwarzania geoinformacji Repozytoria np. administracyjne, statystyczne, raporty o środowisku Rozproszone dane odniesione geoprzestrzennie Inne dane [Źródło: archiwum INSPIRE]