STANDARDIZAREA DATELOR SPATIALE - rometex.orgrometex.org/gis/standard/PartI_Cap1_2_1804.pdf ·...

UNIVERSITATEA DE VEST DIN TIMISOARA Şcoala Masterală a Facultăţii de Chimie, Biologie şi Geografie Departamentul de Geografie

STANDARDIZAREA DATELOR SPATIALE

Master – “Sisteme informaţionale geografice”

Dr. Cristina OANA

DR. CRISTINA OANA Master “Sisteme informaţionale geografice”-Curs

1 | P a g i n a

I. CONCEPTE SI STANDARDE PENTRU METADATE

1. INTRODUCERE ................................................................................................................................................. 3

2. ISTORIC DESPRE METADATE ........................................................................................................................... 3

3. CONCEPTE FUNDAMENTALE DESPRE METADATE........................................................................................... 4

3.1. IERARHIA IN STANDARDIZARE .................................................................................................................. 5

3.2. MODULARITATEA SI EXTENSIBILITATEA METADATELOR .......................................................................... 6

3.3. UNIVERSUL DE DISCURS ........................................................................................................................... 6

3.4. APLICAREA METADATELOR ....................................................................................................................... 8

3.5. METADATE PENTRU SETURI DE ELEMENTE .............................................................................................. 8

3.5.1. Metadate ale metadatelor ....................................................................................................................... 9

3.5.2. Directorul de metadate ......................................................................................................................... 10

3.5.3. Dictionarul metadatelor ........................................................................................................................ 11

4. METADATE MINIMALE .................................................................................................................................... 12

5. SERVICII DE INTEROGARE SI DISTRIBUIRE A METADATELOR ....................................................................... 13

5.1. Metadate de interogare ............................................................................................................................... 14

5.2. Metadate de inventariere ............................................................................................................................ 14

5.3. Model de Metadate ..................................................................................................................................... 15

6. EXPERIENTE IN UTILIZAREA METADATELOR ................................................................................................. 15

7. EFORTURILE REGIONALE PENTRU DEZVOLTAREA METADATELOR .............................................................. 16

7.1. Europa ..................................................................................................................................................... 16

8. CONCLUZII ...................................................................................................................................................... 17

II. STANDARDE ISO - ISO 19115, ISO 19119 si ISO 19139

1. Aplicarea Standardelor ISO................................................................................................................................ 18

1.1. Servicii de localizare şi utilizarea informaţiilor spaţiale .................................................................................... 18

1.2. Impactul Internet-ului, tehnologiei GPS şi a comunicaţiilor mobile asupra aplicaţiilor geospaţiale ....................... 18

1.3. Infrastructura Globală de Date Spaţiale ........................................................................................................ 19

2. ISO 19115: 2003 GEOGRAPHIC INFORMATION - METADATA ........................................................................... 22

3. ISO 19119: 2005 GEOGRAPHIC INFORMATION – SERVICES ............................................................................ 24

4. ISO 19139: 2007 GEOGRAPHIC INFORMATION - METADATA - XML SCHEMA IMPLEMENTATION ..................... 26


2 | P a g i n a

Capitol I

FIGURA I.1. De la Univers de Discurs la Baze de Date _________________________________________________________ 7

FIGURA I.2. Tipuri de Metadate ___________________________________________________________________________ 9

FIGURA I.3. Gasirea metadatelor spatiale printr-un catalog de cal de acces si servere, in scopul identificarii datelor insasi. __ 13

FIGURA I. 4. Interactiunea intre componentele SDI pentru distribuirea datelor la utilizatori: baze de date cu metadate, standarde,

politici si acorduri, retea si tehnologie, servicii. Prin utilizarea datelor, se castiga mai multa experienta, permitand producatorilor sa

imbunatateasca calitatea datelor. _________________________________________________________________________ 14

Capitol II

Figura II.1. Modelul arhitectural ISO 19101 _________________________________________________________________ 20

Figura II.2. Pachete de Metadate _________________________________________________________________________ 25

Figura II.3. Abstract si implementarea specificatiilor serviciului __________________________________________________ 25

GLOSAR de TERMENI

BIBLIOGRAFIE


3 | P a g i n a

Capitolul I:

1. INTRODUCERE Informatia geografica a fost dintotdeauna produsa si utilizata de comunitatea geospatiala, formata din experti din diferite domenii specializate, precum geografie, cartografie, geodezie, fotogrametrie, teledetectie, batimetrie, geologie, pedologie, cadastru, arhitectura, etc. Eforturile acestor experti, s-au materializat in reprezentari cartografice ale lumii inconjuratoare, la inceput sub forma de harti pe suport de hartie si mai tarziu in modele digitale. Combinarea diferitelor seturi de date geospatiale la scari diferite, sistemelor de proiectii si de coordonate, de continut si reprezentari, au permis astfel crearea unui model digital unitar al intregului glob pamantesc sau a anumitor parti componente ale acestuia. Acesta include mii de harti geografice, topografice si tematice combinate (cum ar fi: ortofotograme, harti stradale, aerofotofograme, imagini satelitare, modele 3D ale terenului cu informatii gravimetrice, fotogrametrice si cartografice) integrate in aceeasi idee si ordonate dupa baza geodezica, continut, design si informatia digitala referentiata.

Pentru a face informatia geografica disponibila utilizatorilor, comunitatea geospatiala realizeaza si aplica masuri pentru dezvoltarea si implementarea bazelor conceptuale si metodologice, actelor normative si legislative si standardelor descriptive pentru seturile de date spatiale, incluzand si formatele pentru schimburi de date spatiale. Se dezvolta de asemenea si metode de implementare, instrumente hardware si software, si tehnologiile pentru achizitia si distribuirea seturilor de date catre utilizatori, stocarea, analiza si prelucrarea datelor cartografice in format digital, cat si pentru crearea de reprezentari analogice si digitale ale acestor seturi de date.

Odata cu intrarea comunitatii geografice in era Infrastructurilor de Date Spatiale Globale, pentru a face disponibile aceste date utilizatorilor neprofesionisti, cunostintele despre seturile de date geografice sunt esentiale pentru a permite la nivel global tuturor utilizatorilor, sa localizeze, evalueze, extraga si sa utilizeze aceste date. Prin urmare, sunt necesare descrieri standardizate pentru seturile de date, care sa urmeze regulile integrate in standarde de metadate.

Descrierile asociate seturilor de date geografice exista de ceva timp. In multe situatii, aceste descrieri ale seturilor de date geografice pentru diferite comunitati de la nivel regional sau national, au evoluat in moduri diferite si sunt incompatibile. Deoarece descrierile generale ale seturilor de date, care au devenit si standarde nationale sau regionale, ofera cu greu interoperabilitate la nivel global, acestea sunt cel putin insuficiente pentru a sprijini informatia geografica in diferite regiuni ale globului. Aceasta incompatibilitate si insuficienta, a reprezentat motivatia pentru dezvoltarea unui standard global pentru descrierea datelor: ISO 19115, Geographic Information - Metadata. Standardul de Metadate ISO (International Organisation for Standardisation) a fost realizat pentru:

a oferi suport pentru informatia geografica;

a lucra cu standardele si practicile specifice tehnologiei informatiei la un nivel mai extins si pentru

a servi comunitatea globala intr-un mediu multinational si multilingvistic pe baza unor standarde si practici nationale, regionale si speciale ale comunitatilor si prin analiza cerintelor si testelor de implementare.

2. ISTORIC DESPRE METADATE De cele mai multe ori, hartile tiparite, descrierile de date sau metadatele sunt considerate a fi aceleasi, deoarece au ca scop descrierea proprietatilor si caracteristicilor specifice continutului datelor. Geografii greci utilizau descrierile produselor de harta inca din era crestina. Multi dintre geografii Evului Mediu, atasau desene si schite la harti, menite sa faciliteze interpretarea viziunii lor asupra lumii inconjuratoare [Bertius 1630]. Deseori, in perioada Evului Mediu simbolurile atasate hartilor aveau semnificatii religioase, dar de cele mai multe ori referentiau date si nume de autori. De la inceputul si pana la jumatatea secolului 18, hartile topografice si maritime, erau completate din ce in ce mai mult cu descrieri si explicatii, menite sa faciliteze interpretarea cu acuratete a informatiei specifice hartii, denumita marginalia. Marginalia includea datele, coordonatele caroiajului, caroiaje, scara grafica, acuratetea datelor, autor, etc.


4 | P a g i n a

Termenul de metadate – intalnit in trecut si sub diferite alte forme meta data [McIntosh 1968], meta-data [Homer 1978], [Zigler 1978], [Schelling 1978] si metadata [DLC 1979] – a fost utilizat pentru prima data in stiintele informatice, in anul 1968. Deoarece a fost utilizat in toate cele trei forme, termenul de metadate, a fost foarte popular in comunitatea europeana la inceputul anilor ‟70, urmand ca ulterior sa fie intalnit si in SUA, in special in documentele militare.

Termenul de metadate, utilizat acum la nivel mondial, provine din limba greaca si poate fi definit ca “date despre date”. Organizatia ISO/TC 211, a definit termenul de metadate, ca reprezentand date despre continutul, calitatea, conditiile si alte caracteristici ale datelor. Desi Comisia ICA1 pe Standarde de Date Spatiale, adopta definitia ISO pentru metadate, initial aceasta a utilizat descrierea: “informatie asociata informatiei geografice care permite o mai buna intelegere a datelor geografice”. Conform acestei definitii, informatia specifica metadatelor, integreaza sabloane pentru transferul formatelor, numarul componentelor de date incluse in transfer, cataloage si modele de date conceptuale, sisteme de pozitionare a datelor geografice, rapoarte de calitate si descrierea logica a metafisierului transferat.

Termenul de metadate, a fost oficializat in SUA la inceputul anilor ‟90 in cadrul comunitatii de date geo-spatiale, prin dezvoltarea conceptului de “Infrastructuri de Date Spatiale Nationale – National Spatial Data Infrastructures” si semnarea Ordinului Executiv 12906 de catre Presedintele Clinton in Aprilie 19942.

3. CONCEPTE FUNDAMENTALE DESPRE METADATE

Un document de metadate, este un fisier de informatii, de obicei in format XML, ce integreaza caracteristicile de baza ale unui set de date sau informatia cu privire la o resursa. Acesta contine raspunsuri la intrebari de tip cine, ce, cand, unde, de ce si cum, ce sunt atasate unei resurse. Metadatele geospatiale documenteaza date geografice in format digital, precum continuturile specifice unui Sistem Informatic Geografic - Geographic Information System (GIS), bazele de date geospatiale, imaginile satelitare, dar pot fi folosite de asemenea si pentru a documenta resurse geospatiale incluzand cataloage de date, aplicatii de cartografiere, modele de date si referinte la site-uri web. Fisierele de metadate includ elemente de baza precum: Titlu, Rezumat/Abstract, Data Publicarii; elemente geografice, precum Limita de reprezentare geospatiala si Informatia despre proiectie; si elemente specifice bazei de date, precum Definitii specifice Atributelor si Domeniilor.

Metadatele, deservesc o gama variata de aplicatii din domeniul sistemelor informatice geografice. Descrierile complete prin metadate, la nivel de structura, continuturi si acuratete a seturilor de date reprezinta o cerinta importanta pentru proiectarea unei baze de date. Astfel de descrieri pot de asemenea sa ofere o protectie din punct de vedere al identificarii datelor lipsa la nivel de set de date.

Un model de metadate, include definitia pentru metadatele obligatorii sau optionale si pentru acele metadate care sunt obligatorii in anumite conditii (conditional metadata). Metadatele pot fi organizate in mai multe moduri: ca date incorporate intr-un set de date, intr-o baza de date separata sau sub forma de fisier text. Modalitatea de stocare a metadatelor este influentata de strategia de management, de buget sau de alti factori organizationali sau tehnici. Definirea si culegerea metadatelor este recomandat a se realiza pe tot parcursul crearii datelor, mai exact in orice moment in care informatia necesara pentru metadate este cunoscuta. Experientele practice au dovedit ca asteptarea pana la finalizarea etapei de achizitie a datelor pentru documentarea acestora cu metadate, poate conduce la informatii incomplete din punct de vedere al descrierilor atasate datelor obtinute pe parcurs. Pe de alta parte, cautarea datelor care nu au completate metadata necesita alocarea unui timp suplimentar.

1 ICA – International Cartographic Association 2 http://www.fgdcgov/nsdi/policyandplanning/executive_order


5 | P a g i n a

3.1. IERARHIA IN STANDARDIZARE Aplicarea standardelor difera de la o tara la alta. In anumite tari, ordinul legislativ sau guvernamental reglementeaza aplicarea acestor standarde, iar in altele utilizarea acestora ramane la latitudinea partilor implicate. Tarile in care standardele sunt aplicate conform regulamentelor de stat, fac distinctie intre:

Standardele de stat adoptate de Comitetul Statului de Standardizare, o lege de standardizare sau un ordin guvernamental (executiv);

Standardele de domeniu adoptate de anumite ministere (departamente) sau de un grup de organizatii din acelasi domeniu de interes;

Standardele de aplicatie utilizate doar in cadrul anumitor intreprinderi din sectorul privat.

Un Standard International este de obicei un standard adoptat de ISO, in timp ce un Standard Regional este adoptat de o organizatie regionala internationala, precum Comitetul European pentru Standardizare (CEN). Organizatiile guvernamentale si institutiile nationale de standardizare ce se alatura acestor acorduri si politici de standardizare adopta aceste standarde.

Un Standard National este un standard adoptat de autoritatea de standardizare nationala a unui stat. Multe procese de standardizare, constau intr-un set de standarde relationate aplicabile unui anumit domeniu (uneori cunoscut sub denumirea de “complexitate de standarde”), ce urmaresc acelasi scop si stabilesc cerinte comune ce trebuiesc respectate de subiectii implicati in standardizare; e.g., setul de standarde ISO 191XX (a se consulta Capitolul II pentru detalii).

Deoarece standardele de metadate includ si definitia obiectului vizat, in multe situatii este imposibila crearea unei definitii unice pentru categorii foarte variate de utilizatori. Spre exemplu, definita unei strazi data de un sofer, este total diferita de definitia aceleiasi strazi data de un manager in retele de transporturi, iar pe de alta parte manageri diferiti, utilizeaza definiitii specifice propriilor aplicatii. Prin urmare, definitia datelor (indicata in comunitatile de utilizatori ai datelor geografice si prin ontologie), trebuie sa respecte anumite standarde, dar poate sa fie aplicabila la diferite nivele:

1. nivel international; 2. nivel national; 3. nivel de domeniu; 4. nivel de aplicatie;

Intr-o astfel de situatie, definitiile de la nivelele inferioare, respecta definitiile de la nivelele superioare, iar sensul definitiilor unui obiect se conserva intre aceste nivele.

Standardele pot sa contina diferite aspecte, precum prescriptii pentru transfer, ontologie, calitate, modele conceptuale, etc. Un standard ce explica termenii tehnici este un fel de document normativ pentru un anumit produs sau serviciu adoptat ca si regula de organizatia dezvoltatoare, in cooperare cu potentialele organizatii de utilizatori sau clienti. Toate standardele de metadate, respecta aceasta terminologie.

Toate standardele se bazeaza pe rezultate generalizate, obtinute din investigatii stiintifice, tehnice si practice si urmaresc obtinerea unor beneficii publice optime. In domeniul informatiei geografice, implementarea de standarde implica metodologie, fundamente teoretice (concepte, metode) si tehnologii pentru crearea si utilizarea seturilor de date spatiale in GIS. In plus, standardele de metadate respecta aceste aspecte generale, organizationale, stiintifice, tehnice si de aplicare.


6 | P a g i n a

3.2. MODULARITATEA SI EXTENSIBILITATEA METADATELOR Un alt concept in aplicarea metadatelor il reprezinta modularitatea [Duval 2002]3: modularitatea metadatelor reprezinta un principiu fundamental, caracterizat prin existenta unei game variate de surse, stiluri, metode de management al continuturilor si abordari ale descrierilor unei resurse. Moduladaritatea in metadate permite proiectantilor de metadate sa creeze noi ansambluri pe baza schemelor de metadate existente: intr-un mediu de metadate modular, elementele de metadate din diferite scheme, precum si vocabularele, pot fi combinate intr-un mod sintetic si semantic astfel incat sa confere totodata interoperabilitate. Acest lucru permite proiectantilor sa beneficieze de reutilizarea resurselor existente pe care pot sa le integreze in structuri complexe. Proprietatea de modularitate a metadatelor, include de asemenea si capacitatea de extindere in cazul in care se doreste rezolvarea unor cerinte specifice in cadrul unei aplicatii. Spre exemplu, identificarea unui set de date, va fi descrisa in orice set de metadate, in timp ce gradul de acoperire cu nori, va aparea doar in datele de teledetectie specifice aerofotogramelor.

Mai mult, modularitatea metadatelor, se caracterizeaza si printr-un rafinament mai bun, suficient pentru a oferi o interpretare mai specifica pentru un element de metadate, e.g. termenii editor, autor, compozitor, sau sculptor reprezinta tipologii particulare specifice unui termen mai general, creator, sau termenii data crearii, data modificarii, data acceptarii, reprezinta termeni cu o arie de aplicabilitate putin mai restransa decat cea a atributului data. Prin urmare, intervalul de valori pentru un element, reprezinta o rafinare a elementului de metadate specific.

Astfel ca multilingvismul, devine un factor foarte important de vreme ce mediile Web conecteaza o gama variata de aspecte lingvistice si culturale. Web-ul nu va reusi pe deplin sa isi atinga potentialul in calitate de sistem de informare globala, in cazul in care resursele nu vor fi disponibile utilizatorilor in limba de origine, cu caracterele specifice acesteia si cu metadatele potrivite pentru gestionarea corespunzatoare a resurselor. In felul acesta, internationalizarea si localizarea devin din ce in ce mai vizibile, chiar daca pot fi considerate contradictorii: in timp ce descoperirea globala a resurselor este cel mai bine deservita prin internationalizare (utilizand conventii obisnuite pentru practici, limbi si seturi de caractere din intreaga lume), necesitatile specifice unei comunitati, pot fi mai bine deservite prin utilizarea conventiilor locale. Un aspect fundamental in promovarea unei arhitecturi de metadate la nivel global, este reprezentat de traducerea specificatiilor relevante si a documentelor standard in diferite limbi. DMCI, spre exemplu, gestioneaza o lista de traduceri a documentelor de baza, iar European Workshop on Learning Technologies, gestioneaza traduceri pentru specfificatiile LOM.

Namespace-urile, reprezinta de asemenea o parte fundamentala a infrastructurii Web, fiind utilizate in interogarile de metadate pe Web. Acestea reprezinta parte integranta din sistemele de metadate modulare. Spre exemplu, declararea unui namespace pe Web in cadrul link-ului URL, poate fi specificata printr-un prefix:

dc pentru a indica o cautare doar in elementele de metadate Dublin Core;

lom regaseste elementele de metadate IEEE-LOM, cautand doar datele listate in IEEE-LOM metadatasets.

3.3. UNIVERSUL DE DISCURS Fiecare om observa realitatea in propriul sau stil caracteristic sau isi creeaza in minte un model al realitatii. Crearea datelor geografice in format digital, presupune modelarea si descrierea fenomenelor din lumea reala, ce au legatura cu suprafata terestra, utilizand concepte IT in analize spatiale computerizate si afisarea grafica. Orice descriere a realitatii, este intotdeauna o abstractizare a obiectelor din lumea reala, intotdeauna partiala si mereu una singura dintre posibilele “interpretari” ale lumii reale. Aceste reprezentari nu sunt o duplicare a lumii reale: anumite lucruri sunt aproximate, altele sunt simplificate, iar altele ignorate. Nu exista un set de date

3 Duval considera modularitatea metadatelor ca fiind "o cheie in principiile de organizare a mediilor caracterizate prin variate surse de continut, stiluri, management al continuturilor si abordari in descrieri ale unei resurse. Aceasta permite creatorilor schemelor de metadate sa creeze noi ansambluri bazate pe schemele de metadate stabilite si sa beneficieze de cele mai bune practici, solutie mai buna decat reinventarea elementelor de la zero."


7 | P a g i n a

perfect, complet sau corect intrucat ar insemna ca acesta este insasi realitatea. Intr-o astfel de situatie pentru a avea certitudinea ca setul de date nu este incomplet, ipotezele si limitarile specifice setului de date, trebuiesc cat mai bine documentate in cadrul unui set de metadate.

Universe of Discurse (UoD), defineste fenomenele din realitate, intr-o forma abstracta, dupa tema, pozitie si timp, cu scopul de a face din acestea obiecte inteligibile ce permit reprezentarea lor in cadrul unei baze de date spatiale. UoD aplica o ontologie – in GIS interpretata de obicei ca “definitia, clasificarea si structura obiectelor considerate pentru o baza de date” – ca o colectie limitata de concepte definite, neambigue [Uitermark 2001], ce urmeaza doctrina filozofului grec Parmenides (500-450 BC) asupra ontologiei si Scoala Indiana Nyaya-Vaisesika de filozofie, pentru clasificarea si structurarea obiectelor. Astfel, UoD contine, un set limitat de caracteristici pentru obiectele selectate in lumea reala si descrierile lor. Totusi, obiectele lumii reale sunt modelate in cadrul unei baze de date bazata pe obiecte, in care exista o reprezentare de tip 1:1 pentru fiecare obiect al lumii reale.

Figura I .1 . De la Un ivers de Discurs la Baze de Date

Obiectele din realitate sunt modelate rezultand definitia unui obiect al bazei de date, in care fiecare obiect din lumea reala corespunde o reprezentare 1-la-1. Asadar, procesul pentru definirea UoD, cuprinde doua etape:

1. conceptualizarea, incluzand selectia a ceea ce ar trebui luat in considerare din lumea reala si abstractizarea obiectelor selectate, rezultand specificatiile la nivel de continut al bazei de date;

2. masurarea, incluzand metodele de masurare si echipamentele, cerintele de masurare, stocarea si achizitia de date;

In timp ce UoD (Fig I.1) incude orice selectie de obiecte din realitate asa cum este ea vazuta de potentialii utilizatori, satisfactia clientilor este determinata de perceptia asupra performantei datelor oferita aplicatiei. Acest lucru confera unei imagini de produs, atat factori emotionali cat si factori cognitivi si poate fi recunoscut in procesul de satisfacere a clientului ce contribuie la profitabilitatea datelor pentru acesta. In America, adeseori termenul “imagine abstracta asupra universului” este utilizat pentru Universul de Discurs (Univers of Discourse). Totusi, “imaginea abstracta asupra universului”, nu reflecta procesul de selectie, care este parte componenta in definirea UoD. ISO/TR 9007, 1987 [ISO 1946], defineste UoD ca fiind “toate acele obiecte sau fenomene de interes care au existat sau vor putea exista vreodata”.


8 | P a g i n a

3.4. APLICAREA METADATELOR Niciodata un singur set de elemente de metadate nu va putea raspunde cerintelor functionale ale tuturor aplicatiilor, iar cum mediile Web expun din ce in ce mai multe resurse, devine din ce in ce mai importanta posibilitatea de a putea interpreta si utiliza cu usurinta oricare dintre aceste resurse. Acest lucru se rezolva prin:

modele conceptuale - in perceptia UoD - acestea sunt necesare pentru a structura reprezentarea semanticii si sintaxei si pentru a inlocui descrierile textuale sau listele specifice tipurilor de elemente si atribute, identificate de multe ori in seturile de metadate. Desi listele de elemente si tipuri de atribute, dau foarte usor impresia de informatie exacta, de cele mai multe ori acestea conduc la o interpretare gresita cauzata de neaplicarea definitiilor corespunzatoare termenilor utilizati. Prin urmare modelele conceptuale se limiteaza la acele parti si caracteristici ale realitatii care sunt relevante pentru un sistem informatic particular. Un model conceptual reda tipurile de obiecte din UoD, atributele specifice obiectelor, relatiile dintre obiecte si domeniile de atribute specifice acestora (precum si comportamentele obiectelor in cadrul unui model orientat pe obiect).

sintaxa si semantica - Sintaxa se refera la forma, semantica se refera la semnificatie. Pentru partajarea metadatelor, sunt necesare definirea unor reguli atat cu privire la sintaxa cat si cu privire la semantica, dar totusi este bine sa realizam o distinctie clara intre cele doua. In timp ce sintaxa defineste modul de transfer al datelor, semantica specifica ce anuma s-a transferat. In plus, pe langa sintaxa si semantica mai exista o a treia componenta importanta pentru interoperabilitate: vocabularele de continut. Acestea pot fi reprezentate printr-o limba de origine precum Chineza, Engleza, Japoneza, Rusa, Spaniola fara alte constrangeri aplicate asupra sa, dar si printr-un vocabular specific controlat care ofera o arie mai restrictiva in ceea ce priveste scopul si mareste precizia unei descrieri.

profiluri de aplicatie - Un profil de aplicatie consta intr-o combinatie de elemente de metadate, selectate dintr-una sau mai multe scheme de metadate, ce respecta principiile modularitatii si extensibilitatii, pentru a se adapta la cerintele functionale ale unei aplicatii particulare. Profilele de aplicatie, ating aceasta modularitate prin urmatoarele mecanisme: - cardinalitate, referindu-se la constrangerile la nivel de aparitie a unui element de metadate (ca fiind

obligatoriu, optional sau conditional); - restricta spatiului valorii, pentru aplicatii specifice ce difera de specificatiile generale; - specificatii pentru relatii si dependenta, prin definirea interrelatiilor dintre elementele de date si spatiile

de valori corespunzatoare acestora, pentru o aplicatie specifica; - declararea de namespace-uri, in cazul in care sunt suportate mai multe.

Unul din primii pasi in proiectarea unei baze de date consta in analiza datelor pe baza cerintelor utilizatorilor, pe baza modului in care acestia percep aplicarea lor. Rezultatul este reprezentat de un set de vizualizari externe ce contin datele necesare. Vizualizarile externe reprezinta fiecare aplicatie separata a sistemului informational; schema conceptuala reprezinta combinatia tuturor vizualizarilor externe din sistemul informational. Totusi, baza de date si aplicatiile sale, parcurg anumite cicluri de viata si este posibil ca idei noi pentru produsele de date sa apara mai tarziu. Astfel de vizualizari externe nu ar trebui derivate pentru a fi incluse in modelul conceptual.

3.5. METADATE PENTRU SETURI DE ELEMENTE Standardele de metadate ofera un mijloc pentru a descrie continutul unui set de date la diferite nivele de detaliere. Cel mai des intalnit si totodata cel mai vag definit element de metadate este un abstract (rezumat) sau un overview, ce ofera o scurta descriere al continutului setului de date, de obicei scris in limba de origine, fara o structura anume. Desi acest element ofera furnizorului libertatea maxima in descrierea continutului setului de date, utilitatea sa este pe deplin dependenta de evaluarea facuta de utilizatorii finali ai datelor. Deoarece de obicei, limba materna permite expresii ambigue si inconsistente – in ciuda faptului ca exista regulile gramaticale definite – aceasta genereaza de multe ori confuzie solicitand anumite modele formale pentru interpretarea metadatelor de catre calculator.


9 | P a g i n a

F igura I .2 . T ipur i de Metadate

Mult mai structurat decat textul liber, este o lista a tipurilor de obiecte si atributele corespunzatoare acestora, incluzand ierarhii si definitii ale tipurilor de obiecte si atribute. O abordare ulterioara este oferirea unei scheme conceptuale intr-un mod formal. Acest lucru conduce la necesitatea de a lista si de a defini elementele de metadate, ce pot sa difere din trei puncte de vedere, impreuna insa formand setul de metadate (Figura I. 2.).

1. continutul metadatelor (metadate ale metadatelor). Pentru a intelege metadatele unui set de date, este necesar a se cunoaste caracteristicile metadatelor, precum limba, sistemul de codificare specific metadatelor cat si referinta si sistemele de codificare pe care le folosesc metadatele in definirea extendului tematic, geometric, si temporal.

2. directorul de metadate include identificarea bazei de date, ca si denumire si origine, precum si localizarea unui anumit tip de date, cum ar fi numele si adresele unui proprietar, distribuitor sau manager si descrierile extendurilor bazei de date in sens semantic, geometric si temporal precum si masuri de securitate si control, etc.

3. Dictionarul metadatelor include definitia datelor din punct de vedere semantic, geometric si temporal, organizarea datelor dupa scheme conceptuale, pentru seturi de date omogene si informatie de calitate, incluzand schema conceptuala de calitate si descrierea parametrilor referitori la date, precum idealizare (optimizare), acuratete, fiabilitate, valabilitate, completitudine si consistenta.

3.5.1. Metadate ale metadatelor Pentru a intelege metadatele oricarui set de date, organizatia metadatelor, limba utilizata si sistemul de referinta pentru semantica, ar trebui cunoscute si extendurile geometrice si temporale. (Metadatele se pot referi la serii de seturi de date omogene, un set de date, sau un set de aparitii ale unor atribute de entitati si/sau relatii). Aceste caracteristici pot fi date prin referirea la alte standarde sau printr-o descriere:

Set de caractere utilizat la scrierea datelor intr-un metadateset (ISO 8859-10);

Limba pentru textul din descrierea seturilor de date geografice poate sa se supuna unui anumit sistem de codificare precum cel definit in ISO 639, sau poate fi data de un text precum: Chineza (Hong Kong), Chineza (Singapore), Chineza (Taiwan); Engleza (Australiana), Engleza (UK), Engleza (US); Franceza (Standard), Franceza (Belgia), Franceza (Canada), etc.

Data descrierii, e.g.: EN 28601, ISO 10303 partea 41.

Sistemul de referinta geometrica aplica standardele geodezice atat pentru geometria planimetrica cat si pentru componenta verticala;

Definitii ale elementului de calitate (Morison 1995); e.g, cum se decrie scopul original al productiei urmarit de catre producator, utilitatea anterioara primei utilizari, liantul de seturi de date ce descriu istoricul proceselor, acuratetea tematica, pozitionala si temporala, completitudinea si consistenta tipurilor de obiecte si omogenitatea elementelor de calitate prezentate.

Date administrative despre metadate, precum: -punctul de contact in organizatia ce a creat si gestioneaza metadatele;

metadate ale metadatelor

directorul de metadate

dictionarul metadatelor


10 | P a g i n a

-datele crearii, ultimele verificari si actualizari, viitoare actualizari ale metadatelor; -constrangeri si masuri de securitate aplicate metadatelor.

Limbajul metadatelor ar trebui sa fie un element obligatoriu. Sistemul de referinta, fie ca este geodezic (utilizand coordonate) sau non-geodezic (redat prin adrese ce include coduri postale, identificari de parcele, identificari de retele stradale, limite administrative), sunt obligatorii pentru datele spatiale. Metadatele conditionale pot de asemenea sa existe: un set de date geografice poate contine date geografice semantice, doar acolo unde nu exista date cu privire la pozitie (in acest caz nu este obligatorie specificarea unui sistem de referinta in cadrul metadatelor).

3.5.2. Directorul de metadate Elementele de metadate necesare pentru determinarea locatiei unui set de date, cuprind cel putin:

Identificarea setului de date dupa un cod sau nume ce permit identificarea unica a acestuia in cadrul tuturor seturilor de date (versiunea setului de date poate de asemenea sa faciliteze identificarea acestuia). Pe langa acestea, mai pot fi asociate si alte denumiri, ca titluri alternative.

Metadate administrative necesare colectarii informatiei specifice unui set de date, cu privire la locatia stocarii si modul in care este intretinut un set de date, precum si conditiile legislative de utilizare, oferite prin: - organizatie: numele si abrevierile organizatiei proprietare (daca exista), adresa (adresa postala, locatie,

numar de telefon, numar de fax si adresa de email, respectiv adrese pentru site-uri web); - rolul organizatiei: in calitate de organizatie responsabila pentru setul de date, organizatie producatoare,

etc.; - punct de contact: in multe situatii s-a demonstrat ca cea mai buna modalitate de a transfera datele de la

furnizor la utilizatori este prin contact cu personalul. In astfel de situatii, este foarte important un contact direct intre persoane. Desi pregatirea personalului conteaza foarte mult pentru suportul oferit in utilizarea datelor, ca puncte de contact, ar trebui totusi implicate oficialitatile. In acest caz, ar putea fi completate: numele, functia si adresele punctelor de contact.

- distribuirea include restrictii impuse la nivel de utilizare, precum drepturi de copyright, unitati de distributie (pe km patrat, sau la nivel de unitate administrativa, etc.), preturi si reduceri pentru date, modalitati de expunere a datelor online, formate de date livrabile, achizitii publice, instructiuni pentru comandarea datelor si a modalitatii de livrare;

Originea datelor: - scopul original al crearii datelor, de catre producator, acesta putand sa includa si scara initiala la care

au fost create datele. Majoritatea datelor geografice in format digital au fost colectionate in scopul prezentarii directe in cadrul hartilor. Definitia continutului unui set de date (selectia si abstractizarea in definitia data de UoD), se bazeaza de obicei pe ceea ce ar trebui reprezentat si pe ceea ce poate fi reprezentat in cadrul acestor harti, si este foarte dependenta de scopul original al datelor;

- metoda de culegere ce descrie modul in care au fost achizitionate datele originale si tipurile de date ce pot fi gasite in cadrul setului de date, e.g., date spatiale, aerofotograme si imagini satelitare, masuratori topografice, etc;

- potentialul de utilizare, ofera viziunea producatorului asupra potentialului setului de date, mai exact optiunile de utilizare ale setului de date in diferite aplicatii. In plus, utilitatea poate fi descrisa astfel incat sa ofere viitorilor utilizatori, un istoric cu privire la aplicatiile in care setul de date a mai fost utilizat. Important in acest caz este de a oferi o impresie cu privire la succesele dar si esecurile intampinate in utilizarea datelor in astfel de aplicatii. Tot in cadrul acestei sectiuni pot fi furnizate si referinte la documente publicate sau alte documentatii disponibile relevante;

- tipul schemei spatiale utilizat in setul de date. Acesta poate fi unul standard sau un tip de schema spatiala definita de utilizator, ce descrie caracteristicile principale si componentele schemei. In cazul utilizarii unei scheme spatiale se va oferi si informatia cu privire la sistemul de referinta spatiala. Tot in


11 | P a g i n a

cadrul acestui fisier de metadate se pot descrie acele date geografice care nu dispun de o referinta spatiala, iar in acest caz nu mai este necesara definirea unei scheme spatiale;

- exemple din cadrul setului de date, care sunt reprezentative pentru acesta pot fi oferite ca esantion, e.g., o imagini grafice ce pot fi rasfoite, in format raster sau vector;

- titlul si/sau codul si furnizorul seturilor de date relationate ce pot fi de interes pentru potentialii utilizatori pot fi listate pentru mai multe informatii cu privire la posibilele utilizari ale seturilor de date.

Elemente de calitate a seturilor de date. Calitatea setului de date descrie diferenta dintre setul de date actual si cea data de utilizator, respectiv producator. Prin descrierea calitatii setului de date, utilizatorul poate decide daca acesta detine potentialul necesar pentru a raspunde cerintelor sale specifice, anterior achizitiei. Elementele de calitate a setului de date, respecta modelul conceptual de calitate proiectat si cuprind: - sursa descrie organizatia proprietara, executiva, sau furnizoare, precum si punctul de contact din

cadrul acesteia; - omogenitatea, ofera o descriere asupra modului in care datele din cadrul setului de date, constituie

date uniforme per ansamblu; - utilitatea ofera o imagine de ansamblu asupra aplicatiilor in care seturile de date au fost utilizate

anterior si asupra modului in care datele s-au integrat in cadrul acestor aplicatii. De asemenea potentialul de utilizare reprezinta un aspect foarte important in acest caz, constituind un indicator pentru posibilitatile de utilizare a datelor din perspectiva producatorului;

- descendenta (lineage) ofera o descriere a continuturilor originale din cadrul setului de date si a evolutiei acestora din punct de vedere al transformarilor suferite de la achizitia lor si pana la momentul cumpararii;

- Parametrii de calitate, cum ar fi acuratetea de reprezentare spatiala, acuratetea tematica, acuratetea temporala, consistenta din punct de vedere logic, completitudinea si valorile acestora;

- Actualitatea, dateaza informatiile din cadrul setului de date si indica masura in care datele sunt de actualitate.

limita de reprezentare. Datele geografice sunt pozitionate in timp si spatiu. Pentru a ajuta un utilizator in a decide daca datele spatiale sunt potrivite pentru a fi integrate intr-o anumita aplicatie si corespund anumitor cerinte specifice, acestea trebuie sa fie documentate cu informatii referitoare la limita de reprezentare spatiala si temporala. Acest lucru se poate realiza fie prin furnizarea unor intervale limita ce redau coordonatele minime si maxime din cadrul unui set de date, fie printr-una sau mai multe limite de tip poligon, ce redau zona acoperita de setul de date. In plus, trebuiesc furnizate si informatii privind acuratetea limitei de reprezentare si care indica starea, completitudinea si validitatea acestuia. In cazul limitei de reprezentare temporala, trebuiesc furnizate informatii cu privire la intervalul de timp (de la data de start pana la data de expirare) pentru care setul de date este valabil (acesta poate fi in prezent valabil, i.e. nu are specificata o data de expirare), sau descrieri textuale precum “perioada medievala”, “secolul 20”, “actualizat anual”, “actualizat constant”, “ultima actualizare”, etc.

3.5.3. Dictionarul metadatelor Dictionarul datelor, descrie semantica datelor din cadrul unui set de date precum si schema conceptuala utilizata in modelarea datelor. Acesta permite motoarelor de cautare, nu doar cautarea datelor in cadrul setului de date ci si interpretarea semanticii acestora in scopul determinarii informatiei necesitate si oferirii accesului utilizatorului atat la date cat si la semantica lor. Printre altele, dictionarul metadatelor include urmatoarele elemente:

definitia datelor. Obiectele pot fi definite in diferite moduri in cadrul unor seturi de date diferite. Pentru a fi posibila o comparatie intre acestea sunt necesare date ce descriu caracteristicile obiectelor. Acestea sunt furnizate de definirea si clasificarea datelor ce descriu diferentele intre clase, in scopul de a distinge obiectele din diferite clase si relatiile dintre aceste clase. In acest scop, datele sunt oferite prin definitia tipurilor de obiecte, a tipurilor de atribute si de relatii, in cazul in care exista in cadrul setului de date. Impreuna cu schema aplicatiei, toate obiectele reprezentate in cadrul setului de date, trebuie sa fie definite


12 | P a g i n a

si sa fie usor de interpretat pentru cel care utilizeaza datele. O descriere suficienta pentru definitia datelor, este data de: - tipul obiectului, tipul atributului, denumirea si definirea tipului relatiei ar trebui oferite. Daca tipurile de

obiect, atribut si relatie sunt specificate in setul de date prin coduri, de asemenea aceste coduri ar trebui sa faca parte din definitie. Tipurile de relatie ar trebui sa indice tipurile de obiecte pe care le relationeaza. (e.g. un tip de obiect „de la‟ si „la‟);

- clasificarea. Tipurile de obiect, atribut si relatie, din cadrul unui set de date, pot fi descrise intr-un sistem de clasificare, in care pot fi parte integranta intr-o anumita organizatie ierarhizata. Aceste ierarhii ar trebui oferite sub forma de tazaur, conform cu ISO 2788: 1988. In cazul in care se foloseste un tezaur, ar trebui sa fie disponibile utilizatorului urmatoarele informatii: numele, numarul si data versiunii, punctul de contact al administratorului tezaurului si referinte la alte publicatii despre tezaur. In cazul in care nu toate elementele tezaurului sunt utilizate in sistemul de clasificare, atunci acele elemente care sunt utilizate ar trebui sa fie listate in partea de clasificare datelor din director, in cadrul unui set de metadate. Cand un tezaur este oferit in cadrul unui set de metadate, in afara de definitia fiecarui element al tezaurului, mai trebuie specificat sinonimul si codul acestuia;

- sistem de referinta spatiala. Sistemul de referinta spatiala poate fi un sistem geodezic bazat pe coordonate, sau unul ne-geodezic, de exemplu, un sistem bazat pe adrese. Un set de date, poate contine obiecte ce se caracterizeaza printr-unul din cele doua tipuri de sisteme de referinta. Elementele pentru definirea sistemelor de referinta ne–geodezice, sunt: tipul (e. g. sistemul prin care sunt date referintele, precum: tara, judetul, localitatea, etc.), titlul, proprietarul si data versiunii sistemului. Pentru sistemele de referinta geodezice, sunt furnizate urmatoarele informatii: numele sistemului de referinta, reprezentarea coordonatelor si a unitatilor de masura, numele datumului, elipsoidul si proiectia hartii, etc.

4. METADATE MINIMALE

Orice set set de date ar trebui sa fie documentat minimal cu anumite metadate, pentru a permite cunoasterea sa de catre utilizatorii interesati. Trebuie remarcat faptul ca elementele au asociate texte descriptive pentru a permite o interpretare semantica, insa pe de alta parte poate fi necesar un vocabular controlat, care sa promoveze o interpretare la nivel global a valorilor elementelor. Dezvoltarea standardelor de metadate ISO 19115, a inclus o serie de studii pe diferite seturi de metadate, disponibile in diverse regiuni si organizatii, precum ANZLIC Metadata: Core Elements (1995), Canadian Directory Information Describing Digital Georeferenced Data Sets (1994), CEN Env 12657, Standard for Geographic Information – Metadata (1996), FDDG Content Standard for Geo – Spatial Metadata (1994), DIGEST (1994), IHO S 57 (1995). Sistemul permite utilizatorilor internationali sa localizeze seturile de date de interes si sa contacteze Agentia Nationala de Cartografiere specifica regiunii. Comparand cu standardele originale Dublin Core Metadataset considerate de referinta (ce inglobeaza exeperiente vaste cu metadatele in structurarea diverselor publicatii pentru consultare), se pot identifica urmatoarele seturi de metadate minimale ce trebuiesc completate penntru orice set de date:

identificarea setului de date printr-un nume unic dat de catre producatorul original sau de catre autor, menit sa distinga setul de date de celelalte. Aceasta identificare unica a setului de date se poate realiza si printr-un cod neambiguu atasat acestuia.

furnizor, organizatia responsabila de disponibilitatea si intretinerea setului de date in forma actuala, precum institutie de publicare, serviciu de topografie, companie privata, consiliu judetean, etc.

producatorul original, organizatia responsabila de culegerea originala a datelor din cadrul setului de date.

sistem de referinta, informatii cu privire la referinta spatiala conform cu definitiile prezentate anterior.

limita de reprezentare, indicand extinderea geografica, semantica si temporala a datelor din cadrul setului de date, precum si daca sunt stocate aributele spatiale in cadrul acestuia. Acoperirea geografica


13 | P a g i n a

poate fi definita printr-o descriere data prin seturi de coordonate ale ariei de acoperire, sau prin trasarea geografica a ariei de acoperire.

data, indicand data valabilitatii pentru datele din cadrul setului de date. Exista o serie de posibilitati de exprimare a datei, insa trebuie sa fie evitate cat mai mult formatele ambigue.

limbajul metadatelor.

Sintaxa pentru transferul setului de date in vederea identificarii aplicatiilor software necesare pentru citirea datelor.

calitatea, ce descrie parametrii de calitate ai setului de date din punct de vedere spatial, semantic si temporal. In definirea calitatii pentru seturile mari de date, trebuie sa fie disponibila si informatia cu privire la meta-calitate, incluzand indicatorii de calitate, e.g., la nivel de calitate spatiala, trebuie definita eroarea relativa standard, cunoscuta prin valorile “medie”, “maxima”, “minima”, “asteptata”, “ceruta”, etc.

drepturi si gestiune, indicand drepturi de copyright, constrangeri la nivel de utilizare, modalitati de distribuire (e.g., pe sectoare, pe km patrati, etc.)

5. SERVICII DE INTEROGARE SI DISTRIBUIRE A METADATELOR

Exista multe modalitati de transmitere, comunicare si prezentare a metadatelor. Elementele de metadate pot fi valorificate in diferite moduri de diferiti utilizatori, sau de un singur utilizator in diferite aplicatii. Internetul si alte tehnologii genereaza schimbari majore in scopul furnizarii de informatie, desi necesitatea de metadate pe suporturi fizice – inclusiv pe suport de hartie, continua sa existe.

Web-ul a devenit un instrument informational universal foarte important, ingloband o gama variata de depozite de informatie, avand diferite obiective, surse multiple si variate si destul de multi utilizatori neprevazuti. Este foarte evidenta necesitatea imbunatatirii accesului la acest volum de informatii si la dezvoltarea unor instrumente de cautare, extragere si organizare, mult mai performante. Metadatele constituie o componenta fundamentala din solutia ce raspunde acestor provocari. In explorarea mediilor web pentru identificarea resurselor, se pot distinge trei nivele (Figura I.3.)

Metadate de interogare pentru identificarea resurselor de date;

Metadate de inventariere pentru selectarea seturilor de date, ce vor fi achizitionate;

Acces la modelul de date pentru incarcarea datelor geografice intr-o aplicatie, utilizand metadatele asociate setului de date primite de la furnizorul de date;

Director de servere

Interfata

utilizator

utilizator

Date

spatiale

METADATE

Catalog

de

gateways

Catalog

de

servere

Interogare

prin postareCautare

Puncte

disemninare

Figura I .3 . Determ inarea metadate lor spat ia le pr in t r -un ca ta log de ca i de acces si se rvere , in scopu l ident i f icar i i da te lor .


14 | P a g i n a

5.1. Metadate de interogare – Metadate pentru identificarea resurselor de date Utilizarea eficienta a metadatelor pentru gasirea datelor in medii web, necesita trei aspecte:

1. Un set de termeni comuni si usor de interpretat, pentru descrierea continutului resurselor informationale (semantica);

2. O gramatica standard pentru conectarea acestor termeni in fraze specifice metadatelor (sintaxa); 3. Un mediu ce permite transferul (distribuirea) si recombinarea acestor fraze specifice metadatelor in

diferite aplicatii si domenii;

Aceste trei elemente – semantici standardizate, o sintaxa definitivata si un mediu de transfer – ofera arhitectura pentru descrierea resurselor ce poate sa lucreze in cadrul tuturor domeniilor de specialitate de pe web.

5.2. Metadate de inventariere – Descrieri ale seturilor de date, ce pot fi ordonate In forma cea mai simpla, se administreaza si se intretine o baza de date centrala cu producatorii de date ce actualizeaza descrierile seturilor de date in functie de necesitati. Producatorii de date, detin un instrument software de actualizare ce include versiunea curenta a bazei de date centrale. Acestia au posibilitatea de a actualiza informatia despre seturile de date existente sau de a adauga noi seturi de date anterior returnarii acestora in baza de date centrala. Pe de alta parte o Infrastructura de Date Spatiale (SDI, Figura I. 4.) poate conecta oficiul central cu toti furnizorii de metadate [Williamson 2003]. Local, furnizorii vor intretine propriile seturi de date (atat metadatele cat si datele). Utilizatorii pot consulta seturile de metadate pentru inventariere, prin utilizarea browser-ului adecvat, a protocoalelor si a serviciilor catalog standardizate menite sa sprijine din punct de vedere al tehnologiei interpretarea metadatelor.

servicii

utilizatori

SDI

cerinte

Surse de

date

Valu

are

adaugataPolitici si

acorduri

institutionale

Baze de date

de metadateStandarde

Retea &

tehnologie

Figura I . 4 . In teract iunea in tre componente le SDI pentru d ist r ibu i rea date lor la u t i l i za tor i : baze de date cu metadate , s tandarde, po l i t i c i s i acordur i , re tea s i tehno log ie , servic i i . Pr in u t i l i zarea date lor , se cast iga mai mul ta exper ienta , permitand pro ducator i lo r sa

imbunata teasca ca l i ta tea date lor .

Paginile Web sunt derivate automat din baza de date, iar informatia este disponibila fara costuri suplimentare, tuturor utilizatorilor Internet. Dintr-un anumit punct de vedere, acesta poate fi descris ca o poarta de acces pe Internet la Informatia Geografica. Printre exemplele regionale si nationale se regasesc:

MEGRIN Geographical Data description Directory service in Europa, precum si European Spatial Matadata Infrastructures (ESMI);

Asia –Pacific Spatial Data Infrastructure (APSDI) propusa de PC GIAP;

Inter-American Geo-spatial Data Network (IGDN) din America Latina si Caraibe;

National Geospatial Data Infrastructure GEONet, dezvoltat de GeoConnections;

Australian Spatial Data Infrastructure Distribution Network;


15 | P a g i n a

5.3. Model de Metadate– Metadate pentru distribuirea datelor Majoritatea standardelor actuale de transfer, contin metadate pentru datele geografice transferate. Spre exemplu: CEN Env 12657: Geographic Information-Data description-Metadata, publicate in 1998 si ISO 19115 Geographic Information – Metadate, publicate in 2001. In afara de terminologia utilizata in standarde, se ofera de asemenea, elementele de metadate si o schema, care atunci cand sunt implementate de un producator de date, vor permite utilizatorului, localizarea, accesarea, evaluarea si utilizarea datelor geografice. Utilizatorii vor avea posibilitatea sa descopere, sa selecteze si sa cumpere datele geografice; vor putea decide in ce masura datele gestionate de un anumit producator le-ar putea fi utile, si vor putea utiliza datele geografice in cele mai eficiente moduri, prin stabilirea unui set comun de terminologii, definitii si proceduri de extindere la nivel de metadate. Beneficiile suplimentare ale acestor standarde de metadate, constau in facilitarea organizarii si gestionarii datelor geografice: acestea furnizeaza producatorilor de date informatia adecvata, incat sa poata sa caracterizeze corespunzator seturile de date pe care le detin. Faciliteaza catalogarea seturilor de date, permitand descoperirea datelor, descarcarea datelor si reutilizarea lor. Modelele de standarde reflecta perioada lor in timp pentru dezvoltare. Env 12657 utilizeaza EXPRESS si EXPRESS-G ca instrument de modelare, in timp ce ISO 19115 aplica UML (Universe Modelling Language). Aceste modele reprezinta o parte integrala din totalitatea modelelor abstracte pentru datele geografice. Diagramele modelelor de metadate, se prezinta sub forma textuala interpretabila de calculator, iar reprezentarile lor grafice, sub forma de vizualizari. Diagramele unui model ofera o buna ilustrare a claselor si atributelor, si a relatiilor de cardinalitate dintre clase pentru metadatele geografice.

6. EXPERIENTE IN UTILIZAREA METADATELOR

In utilizarea metadatelor au fost obtinute a serie de rezultate impresionante; cateva exemple date de [Ahonen-Raino 2001], [McCelland 2002] evidentiaza urmatoarele aspecte:

1. metadatele sunt incomplete si contin erori. Deoarece utilizatorii datelor se bazeaza pe descrieri oferite de furnizorii acestora, utilizatorii cu aplicatii neprevazute, cauta informatia in metadatele care nu sunt disponibile, deoarece UoD-ul folosit nu a prevazut o astfel de cerere. Intr-o astfel de situatie, utilizatorului ii apar metadatele ca fiind incomplete sau eronate, in timp ce furnizorul poate sa aiba listate corect metadatele, in conformitate cu propriul UoD folosit;

2. vocabularele specializate complica distribuirea datelor si intelegerea acestora. Localizarea seturilor de metadate, implica de multe ori vocabulare specializate, care sunt dificil de interpretat de multi utilizatori ce fac parte dintr-o alta arie geografica sau sunt orientati spre domenii de specialiate diferite. Furnizorii de date nu realizeaza intotdeauna faptul ca utilizatorii pot utiliza datele pentru aplicatii neasteptate. Utilizarea metadatelor de catre non-experti, adeseori conduce la metoda Lego referitoare la cladirile realizate de copii si care nu sunt influentate de intentia furnizorilor si pot fi realizate in conditii nefavorabile, pe apa sau in desert. Utilizatorii neprofesionisti pot aplica aceeasi filozofie, dar care in situatia lor conduce la descrieri de metadate de precizie scazuta;

3. in general standardele evolueaza impreuna cu dezvoltarea aplicatiilor. Specificatiile de metadate nu sunt diferite. Prin urmare, modelele conceptuale ar trebui sa urmeze si aceste noi aplicatii.

In trecut, multe din dezvoltarile de standarde de metadate, erau orientate pe geometria de tip vector, iar formatele raster jucau un rol minor, precum si in standardul de metadate ISO 19115. Prin urmare, in Mai 2003 ISO/TC 211 a decis sa demareze un proiect pentru dezvoltarea standardelor ISO 19115 – 2 Geographic Information – Metadata –Part2: Extensions for imagery and gridded data.


16 | P a g i n a

7. EFORTURILE REGIONALE PENTRU DEZVOLTAREA METADATELOR

In anumite regiuni, dezvoltarile specifice au condus la utilizarea standardelor de metadate. Unele dintre ele au fost orientate national, in timp ce altele au fost dezvoltate de anumite state sau organisme regionale si ulterior acceptate de catre membrii.

7.1. Europa Prima initiativa pentru dezvoltarea de standarde in domeniul Informatiilor Geografice, a avut loc in Europa si a apartinut Comisiei Tehnice 287 pe Informatia Geografica a Comitetului European de Standardizare (CEN/TC 287) din 19991 pana in 1999. Obiectivul de baza a constat in facilitarea accesului la informatia geografica pentru diferiti utilizatori, aplicatii si sisteme din diferite locatii. Acest lucru necesita o metoda standard pentru descrierea si definirea acestei informatii, o metoda standard pentru structurarea si criptarea acesteia, si o metoda standard pentru accesare, transfer si actualizare prin procesarea informatiei geografice si a functiilor de comunicare, independent de orice sistem software particular. Furnizorii, utilizatorii datelor si dezvoltatorii de aplicatii GIS pot utiliza colectia de standarde CEN in scopul de a facilita interconectarea si interoperarea bazelor de date si aplicatiilor care sunt diferite ca structura, forma si continut.

CEN Env 12657, Geographic Information – Data descriptiuon – Metadata a fost agreeat si implementat in multe regiuni din Europa, si multe tari utilizeaza standardul pentru crearea metadatelor necesare dezvoltarii si implementarii unei Infrastructuri de Date Spatiale la nivel National. De asemenea proiecte europene precum –Geographical Data description Directory (GDDD), Geo-Scientific Electronic Information Exchange System (GEIXS), Added Value Information dissemination for hydrographic Datasets (AVID), European Spatial Metadata Infrastructures (ESMI), etc. au aplicat Env 12657 pentru diseminarea datelor. Multe tari din Europa au implementat standardul de metadate CEN Env 12657; odata cu aprobarea standardului de Metadate ISO 19115, au decis sa transforme informatia specifica metadatelor in acest standard nou si sa il introduca in infrastructurile de date geospatiale.

Datorita dezvoltarii de standarde pentru Informatia Geografica in cadrul ISO/TC 211, CEN/TC 287 si-a incetat activitatea in 1999. Confruntandu-se cu regulamentul specific CEN, facand Env obligatoriu pentru membrii CEN, CEN/TC 287 a revenit in Noiembrie 2003 pentru a optimiza Env cu noua suita de standarde ISO 191XX in domeniul Informatiei Geografice. Intre timp CEN Env sunt abandonate si intra in proces de votare acceptanta standardelor ISO ISO 191XX in cadrul CEN. Datorita acestei votari, urmatoarele standarde ISO au fost acceptate ca standarde Europene:

EN-ISO 19101: 2002 Geographic Information – Reference Model;

EN-ISO 19105: 2000 Geographic Information – Conformance and Testing;

EN-ISO 19107 Geographic Information – Spatial Schema;

EN-ISO 19108: 2002 Geographic Information – Temporal Schema;

EN-ISO 19111: 2003 Geographic Information – Spatial Reference by Coordinates;

EN-ISO 19112: 2003 Geographic Information – Spatial Reference by Geographic Identifiers;

EN-ISO 19113: 2002 Geographic Information – Quality Principles;

EN-ISO 19114: 2003 Geographic Information – Quality Evaluation Procedures;

EN-ISO 19115: 2003 Geographic Information – Metadata

EN-ISO 19101: 2002 Geographic Information – Reference Model

EN-ISO 19116 Geographic Information – positioning services

EN-ISO 19125-1 Geographic Information – Simple Feature Acces, Part 1: Common Architecture;

EN-ISO 19125-2 Geographic Information – Simple feature acces, Part 2: SQL;

EN-ISO-TR 19120 Geographic Information – Functional Standards;

EN-ISO 19121 Geographic Information – Imagery and grided data. In contextul unor probleme din cadrul programului European FP-6, proiectul INSPIRE a fost initiat in 2001-2003. Proiectul faciliteaza comunicarea intre utilizatori intr-un mod optim, in pofida tuturor diferentelor de limba,


17 | P a g i n a

context si continut al seturilor de date spatiale in Europa. Proiectul are doua faze: o faza de proiectare (2004-2007) si o faza de implementare (2007-2015) si isi propune sa aplice suita de standarde ISO 191XX.

8. CONCLUZII

Aplicarea tehnologiilor GIS a fost globalizata in trecut, iar utilizarea lor transfrontaliera este demonstrata in aplicatii precum:

mediu, silivicultura, marina, protectia monumentelor culturale, precum si monitorizarea dezastrelor, etc; aplicand analizele GIS in viitoarele medii virtuale spatiale si utilizand baze de date distribuite si programe software specifice;

sisteme de support decizional pentru factori de decizie in planificari teritoriale si socio-economice;

servicii bazate pe localizare ce utilizeaza tehnologiile GIS pentru gasirea traseului, identificarea locatiilor ideale pentru noi constructii, etc.

si multe altele.

In scopul de a utiliza seturi multiple de date necesare in astfel de situatii, contextul informatiei geografice a generat necesitatea realizarii de standarde de metadate care sa permita accesul publicului la astfel de seturi de date. Chiar si pentru expertii in domeniu, a fost vizibil faptul ca standardele modulare necesita a fi dezvoltate pentru diseminarea si utilizarea datelor. Acest lucru a condus la diferite dezvoltari de standarde de metadate, in cateva regiuni, precum:

In SUA, standardul FGDC, versiunea 2.0 este dezvoltat in 1998 si aplicat in multe din statele americane;

In Europa, standardul CEN/TC 278 proiectat de Env 12657 in 1999, vast raspandit si aplicat pentru descoperirea datelor geografice in Infrastructuri de Date Spatiale (SDI) la nivel national si regional, si in multe proiecte finantate de UE;

In regiunea Pacific, ANZLIC, publicat in 1996, cu un set de elemente de metadate continute in ghidul de matadate specific, si aplicat in Australia si Noua Zeelanda.

In anii‟90, necesitatea unei standardizari globale a seturilor de metadate pentru descoperirea si distribuirea datelor a devenit evidenta, lucru ce a condus la dezvoltarea standardului de Metadate ISO 19115 de catre ISO/TC 211 – Geographic Information/Geomatics. Multe tari ale lumii au declarat ca vor armoniza standardul de metadate utilizat local cu ISO 19115.

Multe tari fac progrese din ce in ce mai mari, in implementarea seturilor de metadate. In Europa, America de Nord, Australia, Noua Zeelanda dezvoltarea de Infrastructuri de Date Spatiale (SDI) este in dezvoltare si multe seturi de metadate sunt deja disponibile.


18 | P a g i n a

Capitolul II:

1. Aplicarea Standardelor ISO

“Scopul principal al standardizării internaţionale este acela de a facilita schimbul de bunuri şi servicii prin eliminarea barierelor tehnice.” [Standard Guide : ISO / TC 211 Geographic Information / Geomatics]

ISO/TC 2114 reprezintă Comitetul Tehnic responsabil cu standardele din domeniul informaţiei datelor geografice in format digital, cum ar fi Geographic Information Systems, şi geomatică. Comisia Tehnica a redactat o serie de standarde începând cu standardul ISO 19101. Aria de acoperire a ISO/TC211 include:

Date geografice simple5

Modele de referinţă

Scheme ale seturilor de date spaţiale şi temporale

Servicii de localizare6

Metadate

Servicii web de harta

Sisteme de clasificare Obiectivele ISO/TC211 sunt:

- îmbunătăţirea modului de a întelege şi utiliza informaţia geografica; - creşterea disponibilităţii, accesului, integrării şi partajării informaţiei geografice; - promovarea utilizării eficiente, efective şi economice a informaţiei digitale geografice şi a sistemelor hardware şi

software asociate acestora; - contribuţia la stabilirea unei abordari unificate în adresarea problemelor ecologice şi umanitare la nivel global.

1.1. Servicii de localizare şi utilizarea informaţiilor spaţiale Începând cu anul 2000, tot mai multe organizaţii ce colectează, prelucreaza si gestionează informaţia geografica ce se ocupă si cu diseminarea sau utilizarea acesteia, au început să integreze din ce în ce mai mult serviciile web în mediul lor operaţional: in aplicaţii mobile şi wireless, produse de localizare, servicii şi soluţii ce utilizează funcţionalităţi de localizare via Internet, toate acestea adresandu-se nu numai comunităţii geografice ci întregii lumi.

În urma studiilor efectuate de IDC s-au conturat şase tendinţe majore: - Piaţa de Informaţii Spaţiale se axează din ce în ce mai mult pe adaugarea componentei spaţiale la aplicaţiile de

business existente, decât pe construirea de aplicaţii spaţiale dedicate; - Tehnologia informaţiei spaţiale a devenit din ce în ce mai uşor de integrat în sistemele informatice existente; - Funcţionalităţile spaţiale ocupa un loc secundar faţă de alte funcţionalităţi existente la nivelul sistemelor

informatice; - Aplicaţiile software spaţiale sunt distribuite de furnizori de soluţii IT consacraţi precum Oracle, Microsoft sau IBM,

astfel comunitatea de dezvoltatori devine o sursă importantă de răspândire; - Capabilităţile geospaţiale sunt disponibile ca servicii Internet; - Aplicaţiile spaţiale au nevoie de date spaţiale de precizie.

Tot mai multe sectoare de piaţă vor beneficia de interoperabilitate în accesarea serviciilor şi informaţiilor spaţiale, cum ar fi: turism, cartografie şi navigatie, comunicaţii, utilităţi, transport, apărare, agricultură, gestionarea calamităţilor şi siguranţa publică. Includerea funcţionalităţilor GPS în telefoanele mobile, explozia pieţei de echipamente personale de navigare în special la autovehicule sunt doar câteva exemple.

1.2. Impactul Internet-ului, tehnologiei GPS şi a comunicaţiilor mobile asupra aplicaţiilor geospaţiale

Consumatorii acestor tehnologii digitale devin din ce în ce mai coştienţi de beneficiile aduse de componenta spaţiala a aplicaţiilor, iar aşteptările acestora devin din ce în ce mai sofisticate. Aceste tendinţe sunt sustinute si de comunitatea de

4 International Standard Organization / Technical Committee 211 5 Simple Feature access 6 Servicii de localizare – în engleză Location-based Service, abreviat LBS


19 | P a g i n a

dezvoltatori OpenSource ce este din ce în ce mai interesată de aplicaţiile geospaţiale şi de apariţia aplicaţiilor cartografice oferite de anumite companii Internet mari prin expunerea unor API-uri (Application Programming Interface) precum Google Maps, Microsoft MapPoint sau Virtual Earth (mai nou, Bing Maps).

Standardele şi specificaţiile publicate de ISO/TC211 şi de Open Geospatial Consortium au fost adoptate şi implementate atât în cartografia tradiţională cât şi în aplicaţiile geografice sau în serviciile de localizare. In ceea ce priveste comunitatea OpenSource, aceasta a adoptat asa-numitul Free/Libre/Open Source Software (F/OSS, FOSS sau FLOSS) în care regăsim şi componenta geospaţială: GeoNetwork Opensource pentru implementarea capabilităţilor funcţionale şi de indexare specifice ISO 19115 Metadata Standard. Există totuşi pericolul ca entităţi precum Google sau Microsoft să creeze şi să impună standarde de-facto prin prisma faptului ca acestea dispun de o comunitate de dezvoltatori de ordinul miilor, sau de o comunitate de utilizatori de ordinul zecilor de milioane. Astfel, în Mai 2006 numărul de interogări spaţiale pe web inregistrat pe categorii era:

- Google – 26 milioane de vizitatori - Yahoo – 26.1 milioane de vizitatori - MapQuest – 43.5 milioane vizitatori

In ceea ce priveşte comunitatea utilizatorilor de standard ISO/TC211, acestia apartin urmatoarelor comunitati:

- Committee on Earth Observation Satellites/Working Group on Information Systems and Services (CEOS/WGISS)

- Defence Geospatial Information Working Group (DGIWG) - EuroGeographics - European Commission Joint Research Centre (JRC) - European Space Agency - European Spatial Data Research - Food and Agriculture Organization of the United Nations - Global Spatial Data Infrastructure (GSDI) - IEEE Geoscience and Remote Sensing Society - International Association of Geodesy - International Association of Oil and Gas Producers - International Cartographic Association - International Civil Aviation Organization - International Federation of Surveyors - International Hydrographic Bureau - International Society for Photogrammetry and Remote Sensing - International Steering Committee for Global Mapping - Open Geospatial Consortium, Inc. (OGC) - Panamerican Institute of Geography and History - Permanent Committee on GIS Infrastructure for Asia and the Pacific - Permanent Committee on Spatial Data Infrastructure for Americas - Scientific Committee on Antarctic Research - United Nations Economic Commission for Europe Statistical Division - United Nations Economic Commission for Africa - United Nations Geographic Information Working Group - United Nations Group of Experts on Geographical Names - Universal Postal Union - World Meteorological Organization

1.3. Infrastructura Globală de Date Spaţiale7 Infrastructura Globală de Date Spaţiale au fost definita la cea de-a V-a Conferinţă GSDI din Mai 2001: “Infrastructura Globală de Date Spaţiale reprezintă o suită de acţiuni coordonate ale mai multor naţiuni şi organizaţii ce promovează conştientizarea şi implementarea politicilor complementare, a standardelor şi a mecanismelor necesare dezvoltării şi disponibilităţii seturilor de date geografice interoperabile şi a tehnologiilor ce asigură suportul decizional indifferent de

7 În engleză Global Spatial Data Infrastructure – abreviat GSDI


20 | P a g i n a

scara de aplicabilitate sau de scopuri”. În momentul de faţă mai mult de 50 de ţări sunt în plin proces de dezvoltare a infrastructurilor naţionale de date spaţiale, acest lucru indicând importanţa standardelor internaţionale.

Naţiunile Unite manifestă un real interes cu privire la seturile de date geografice şi utilizarea acestora în misiunile de menţinere a păcii, asigurare a dezvoltării durabile şi în lupta împotriva sărăciei. UN Geographic Information Working Group include 33 de organizaţii UN ce colaborează cu ISO/TC211 şi utilizează în mod current standardele ISO dezvoltate de aceştia.

Recent, Comisia Europeană a votat iniţiativa cunoscută sub denumirea de INfrastructure for SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE), iniţiativă ce va fi adoptată în aproximativ 30 de ţări din Uniunea Europeană. Scopul principal al INSPIRE este acela de a crea seturi de date spaţiale armonizate şi de o înaltă calitate ce pot fi utilizate imediat în orice context. INSPIRE are la bază standardele ISO/TC211.Lista standardelor publicare de către ISO/TC211 poate fi împărţită în următoarele categorii:

a. Standarde ce specifică infrastructura pentru standardizarea geospaţială: ISO 19101 Geographic Information – Reference Model ISO/TS8 19103 Geographic Information – Conceptual schema language ISO/TS 19104 Geographic Information – Terminology ISO 19105 Geographic Information – Conformance and testing ISO 19106 Geographic Information – Profiles

Aceste seturi de standard au fost create pentru a asigura infrastructura necesară standardizării informaţiei geografice. ISO 19101 descrie mediul de standardizare pentru informaţiile geografice (Figura II.1.). ISO/TS 19103 identifică limbajul schemei conceptuale utilizat pentru descrierea informaţiei geografice si modul de utilizare al acestui limbaj. ISO/TS 19104 descrie metodologia definirii termenilor utilizaţi în domeniul informaţiei spaţiale. ISO 19105 cuprinde principiile generale pentru a descrie criteriile în baza cărora produsele şi serviciile bazate pe informaţia geografică corespund standardelor create de ISO/TC211.

Figura I I .1. Modelul arhi tec tural ISO 1910 1

b. Standarde ce descriu modele de date pentru informaţia geografică ISO 19109 Geographic Infromation – Rules for application schema ISO 19107 Geographic Information – Spatial schema

8 Technical Specification – abreviat TS

API – Application Programming Interface HTI – Human Technology Interface ISI – Information Services Interface CSI – Communication Services Inferface NNI – Network to Network Interface G – Geographic IT – Information Technology HS – Human Interaction Services MS – Model Management Services WS – Workflow/Task Services SS – System Management Services PS – Processing Services CS – Communication Services


21 | P a g i n a

ISO 19137 Geographic Information – Core profile for the spatial schema ISO 19123 Geographic Information – Schema for coverage geometry and functions ISO 19108 Geographic Information – Temporal schema ISO 19141 Geographic Information – Schema for moving features ISO 19111 Geographic Information – Spatial referencing by coordinates ISO 19112 Geographic Information – Spatial referencing by geographic identifiers

c. Standarde pentru gestionarea informaţiei geografice ISO 19110 Geographic Information – Methodology for feature cataloguing ISO 19115 Geographic Information – Metadata ISO 19113 Geographic Information – Quality principles ISO 19114 Geographic Information - Quality evaluation procedures ISO 19131 Geographic Information – Data product specifications ISO 19135 Geographic Information – Procedures for item registration ISO/TS 19127 Geographic Information – Geodetic codes and parameters ISO/TS 19138 Geographic Information – Data quality measures

ISO 19110 specifică metodologia pentru crearea cataloagelor ce conţin definiţii ale tipurilor de elemente spaţiale şi ale tipurilor de proprietăţi asociate acestora: attribute, relaţii şi operaţii suportate. Elementele geografice reprezintă fenomene din lumea reală asociate unei locaţii pe suprafaţa terestră, pentru care se culeg, actualizează şi distribuie informaţii. Cataloagele ce conţin definiţiile tipurilor de elemente spaţiale, operaţiilor suportate de acestea, a atributelor asociate elementelor spaţiale şi a relaţiilor sunt indispensabile procesului de a transforma datele în informaţie utilizabila. Astfel de cataloage favorizează diseminarea, partajarea şi utilizarea datelor geografice prin faptul ca oferă o mai bună întelegere asupra conţinutului datelor.

Informaţia spaţiala conţine referinţe spaţiale ce relaţionează elementele reprezentate în seturile de date cu locaţii din lumea reală. Aceste tipuri de referinţe spaţiale se încadrează în două categorii:

- Referinţe spaţiale ce utilizează coordonate - Referinţe spaţiale ce utilizează identificatori geografici.

ISO 19111 asigură schema utilizată în descrierea sistemelor de referinţă pe bază de coordonate, sisteme ce asigură legatura între poziţia unei primitive geometrice sau grafice şi locaţia acesteia pe suprafaţa terestră. ISO 19112 reprezintă un model general pentru referenţierea spaţială utilizând identificatorii geografici. Standardul prezintă componentele unui sistem de referinţă prin identificatori geografici precum şi componentele esenţiale ale unui “gazetteer”. ISO 19113 stabileşte principiile descrierii şi raportării calitaţii informaţiei geografice. ISO 19114 stabileşte un set de proceduri utilizate în evaluarea şi raportarea calităţii informaţiei geografice. ISO 19115 asigură schema şi defineşte seturile de elemente de tip metadata utilizate în descrierea conţinutului informaţiei geografice cuprinsă în setul de date.

d. Standarde pentru servicii de informaţii geografice ISO 19119 Geographic Information – Services ISO 19116 Geographic Information – Positioning services ISO 19117 Geographic Information – Portrayal ISO 19125-1 Geographic Information – Simple feature access – Part 1: Common architecture ISO 19125-2 Geographic Information – Simple feature access – Part 2: SQL option ISO 19128 Geographic Information – Web map server interface ISO 19132 Geographic Information – Location based services – Reference model ISO 19133 Geographic Information – Location based services – Tracking and navigation ISO 19134 Geographic Information – Location based services – Multimodal routing and navigation

e. Standarde pentru codarea informaţiei geografice ISO 19118 Geographic Information – Encoding ISO 6709 Standard representation of geographic point location by coordinates ISO 19136 Geographic Information – Geography Markup Language (GML) ISO/TS 19139 Geographic Information – Metadata – XML schema implementation

f. Standarde pentru arii tematice specifice ISO/TS 19101-2 Geographic Information – Reference model – Part 2: Imagery ISO 19115-2 Geographic Information – Metadata – Part 2: Extension for imagery and gridded data


22 | P a g i n a

2. ISO 19115: 2003 GEOGRAPHIC INFORMATION - METADATA

Obiectivul acestui Standard International este de a oferi o structura pentru descrierea datelor geografice in format digital. Acest Standard International, defineste elementele de metadate, ofera o schema de implementare si stabileste un set comun de terminologii, definitii si proceduri de extindere, specifice metadatelor. Standardul defineste schema necesara pentru descrierea informatiei geografice si a serviciilor. Acesta ofera informatii privind identificarea, limita de reprezentare, calitatea, schema spatiala si temporala, referinta spatiala si distribuirea datelor geografice in format digital. Standardul International ISO 19115 defineste:

Sectiunile de metadate obligatorii si conditionale, entitatile de metadate si elementele de metadate;

Setul minim de metadate necesar in deservirea tuturor aplicatiilor bazate pe metadate;

Elementele optionale de metadate avand ca scop oferirea unei descrieri standard a datelor geografice mai extinsa, daca este necesar;

O metoda de extindere a metadatelor pentru a raspunde la cerinte specifice.

Metadatele sunt aplicabile la seturi de date independente, agregari de seturi de date, elemente geografice independente si la diferite clase de obiecte ce compun un element. Metadatele exista pentru a fi asociate in primul rand la seturi de date geografice, si optional pot fi aplicate la agregari de seturi de date, obiecte si atribute ale obiectelor. Metadatele sunt compuse dintr-una sau mai multe Sectiuni de Metadate (Pachete UML) ce contin una sau mai multe entitati de Metadate (Clase UML).

In cadrul acestui Standard International, metadatele pentru date geografice se prezinta sub forma de pachete UML. Fiecare pachet contine una sau mai multe entitati (clase UML) care pot fi specifializate (subclasate) sau generalizate (superclasate). Entitatile contin elemente (atribute ale claselor UML) care identifica unitati discrete ale metadatelor. Acestea pot fi relationate cu una sau mai multe entitati si pot fi agregate sau repetate dupa cum este necesar pentru a indeplini: 1. cerintele obligatorii specificate in cadrul acestui Standard International; 2. cerinte suplimentare ale utilizatorilor; Metadatele sunt pe deplin specificate in diagramele modelului UML si in dictionarul datelor pentru fiecare pachet, ce pot fi regasite in Anexele A si respectiv B. Standardul International defineste un set extensiv de elemente de metadate; de obicei, este folosit doar un subset din numarul total de elemente. Totusi, este esential ca un numar minim de elemente de metadate sa existe pentru un set de date. Lista elementelor de metadate nucleu contine elementele de metadate ce raspund la urmatoarele intrebari: “Exista un set de date pentru un interes specific (Ce)?” , Pentru o zona specifica? (Unde)? Pentru o anumita data sau perioada de timp (Cand?) si Un punct de contact de la cere se pot afla mai multe despre alte seturi de date (Cine?). Utilizarea elementelor optionale recomandate, pe langa elementele obligatorii faciliteaza interoperabilitatea, permitand utilizatorilor sa inteleaga fara ambiguitati datele geografice si metadatele asociate oferite fie de producator fie de distribuitor. Profilele de metadate pentru seturile de date, incluse in acest Standard International includ acest nucleu. In continuare sunt listate (Tabel II.1) elementele de metadate nucleu (obligatorii si optionale dar recomandate), necesitate pentru descrierea unui set de date. Litera ”M” indica faptul ca elementul caruia ii este asociata este obligatoriu. Litera “O” indica faptul ca elementul caruia ii este asociata este optional. Litera “C” indica faptul ca elementul caruia ii este asociata este obligatoriu in anumite conditii.


23 | P a g i n a

Tabel II.1 -RO– Metadatele nucleu pentru seturi de date geografice

Titlu Dataset (M)

(MD_Metadata > MD_DataIdentification.citation > CI_Citation.title)

Tipul de reprezentare Spatiala (O)

(MD_Metadata > MD_DataIdentification.spatialRepresentationType)

Data de Referinta a Dataset-ului (M)

(MD_Metadata > MD_DataIdentification.citation > CI_Citation.date)

Sistemul de referinta (O)

(MD_Metadata > MD_ReferenceSystem)

Organizatia responsabila de Dataset (O)

(MD_Metadata > MD_DataIdentification.pointOfContact > CI_ResponsibleParty)

Legaruri (O)

(MD_Metadata > DQ_DataQuality.lineage > LI_Lineage)

Locatia Geografica a dataset-ului (prin 4 coordonate sau prin identificator geografic) (C)

(MD_Metadata > MD_DataIdentification.extent > EX_Extent > EX_GeographicExtent > EX_GeographicBoundingBox or EX_GeographicDescription )

Resurse On-line (O)

(MD_Metadata > MD_Distribution > MD_DigitalTransferOption.onLine > CI_OnlineResource)

Limba dataset-ului (M)

(MD_Metadata > MD_DataIdentification.language)

Identificator fisier de metadate (O)

(MD_Metadata.fileIdentifier)

Setul de caractere al dataset-ului(C)

(MD_Metadata > MD_DataIdentification.characterSet)

Numele Standardului de Metadate (O)

(MD_Metadata.metadataStandardName)

Categoriile de interes ale dataset-ului (M)

(MD_Metadata > MD_DataIdentification.topicCategory)

Versiunea Standardului de Metadate (O)

(MD_Metadata.metadataStandardVersion)

Rezolutia spatiala a dataset-ului (O)

(MD_Metadata > MD_DataIdentification.spatialResolution > MD_Resolution.equivalentScale or MD_Resolution.distance)

Limba Metadatelor (C)

(MD_Metadata.language)

Descriere abstracta a dataset-ului (M)

(MD_Metadata > MD_DataIdentification.abstract)

Set de caractere pentru Metadate character set (C)

(MD_Metadata.characterSet)

Formatul de distributie (O)

(MD_Metadata > MD_Distribution > MD_Format.name and MD_Format.version)

Punct de contact pentru Metadate (M)

(MD_Metadata.contact > CI_ResponsibleParty)

Informatie suplimentara cu privire la extendul dataset-ului (vertical si temporal) (O)

(MD_Metadata > MD_DataIdentification.extent > EX_Extent > EX_TemporalExtent or EX_VerticalExtent)

Data Metadatelor (M)

(MD_Metadata.dateStamp)

Tabel II.1 -EN– Metadatele nucleu pentru seturi de date geografice

Dataset title (M)

(MD_Metadata > MD_DataIdentification.citation > CI_Citation.title)

Spatial representation type (O)

(MD_Metadata > MD_DataIdentification.spatialRepresentationType)

Dataset reference date (M)

(MD_Metadata > MD_DataIdentification.citation > CI_Citation.date)

Reference system (O)

(MD_Metadata > MD_ReferenceSystem)

Dataset responsible party (O)

(MD_Metadata > MD_DataIdentification.pointOfContact > CI_ResponsibleParty)

Lineage (O)

(MD_Metadata > DQ_DataQuality.lineage > LI_Lineage)

Geographic location of the dataset (by four coordinates or by geographic identifier) (C)

(MD_Metadata > MD_DataIdentification.extent > EX_Extent > EX_GeographicExtent > EX_GeographicBoundingBox or EX_GeographicDescription )

On-line resource (O)

(MD_Metadata > MD_Distribution > MD_DigitalTransferOption.onLine > CI_OnlineResource)

Dataset language (M)

(MD_Metadata > MD_DataIdentification.language)

Metadata file identifier (O)

(MD_Metadata.fileIdentifier)

Dataset character set (C)

(MD_Metadata > MD_DataIdentification.characterSet)

Metadata standard name (O)

(MD_Metadata.metadataStandardName)

Dataset topic category (M)

(MD_Metadata > MD_DataIdentification.topicCategory)

Metadata standard version (O)

(MD_Metadata.metadataStandardVersion)


24 | P a g i n a

Spatial resolution of the dataset (O)

(MD_Metadata > MD_DataIdentification.spatialResolution > MD_Resolution.equivalentScale or MD_Resolution.distance)

Metadata language (C)

(MD_Metadata.language)

Abstract describing the dataset (M)

(MD_Metadata > MD_DataIdentification.abstract)

Metadata character set (C)

(MD_Metadata.characterSet)

Distribution format (O)

(MD_Metadata > MD_Distribution > MD_Format.name and MD_Format.version)

Metadata point of contact (M)

(MD_Metadata.contact > CI_ResponsibleParty)

Additional extent information for the dataset (vertical and temporal) (O)

(MD_Metadata > MD_DataIdentification.extent > EX_Extent > EX_TemporalExtent or EX_VerticalExtent)

Metadata date stamp (M)

(MD_Metadata.dateStamp)

3. ISO 19119: 2005 GEOGRAPHIC INFORMATION – SERVICES

Arhitectura serviciilor geografice specificate in cadrul acestui Standard International a fost dezvoltata astfel incat sa indeplinesca urmatoarele obiective:

Oferirea unui cadru abstract, care sa permita dezvoltarea coordonata a anumitor servicii specifice; Oferirea unor servici de date interoperabile prin standardizarea interfetei; Sprijinirea dezvoltarii unui catalog al serviciului prin definirea metadatelor respectivului serviciu; Permiterea separarii instantelor de date de instantele de servicii; Oferirea posibilitatii de utilizare a serviciului unui furnizor pe baza datelor altui furnizor; Definirea unui cadru abstract care poate fi implementat in diferite moduri.

Acest Standard International, extinde modelul arhitectural de referinta, definit in ISO 19101, in care se defineste un model – Extended Open Systems Environment (EOSE) - pentru serviciile geografice. Acest Standard International, defineste abordarea in definirea serviciior, utilizata in standardele ISO 19100. Figura II. 2 defineste relatia dintre diferite tipuri de specificatii de servicii. SV_ServicesSpecification defineste serviciile fara referinta la tipul specificatiei sau la implementarea sa. SV_PlatformNeutralServicesSpecification, ofera definitia abstracta a unui anumit tip de de serviciu , dar nu specifica si implementarea serviciului. SV_PlatformSpecificServiceSpecification, defineste implementarea unui tip specific de serviciu. Pot sa existe mai multe specificatii la nivel de de platforma, penntru o specificatie singulara. SV_Service este o implementare de serviciu. Cerintele pentru aceste specificatii sunt adresate in cadrul acestui Standard International, in particular in Clauza 10.

Punctul de vedere informatic descris in Clauza 7 include urmatoarele:

Definirea conceptelor cu privire la servicii, interfete si operatii si a relatiilor dintre aceste concepte;

Oferirea unei abordari a distribuirii fizice a serviciilor utilizand o arhitectura pe n nivele;

Definirea unui model pentru combinarea serviciilor in serii dependente , incat sa permita realizarea unor sarcini extinse, e.g. inlantuirea serviciilor;

Definirea unui model de metadate pentru servicii care sa sprijine descoperirea si interogarea serviciului printr-un catalog al serviciului.


25 | P a g i n a

Figura II.2. Abstract si implementarea specificatiilor serviciului

In concordanta cu ISO 19101, Subclauza 8.3 defineste 6 clase ale serviciilor IT care sunt utilizate pentru clasificarea serviciilor geografice.

Serviciile de interactiune umana, sunt servicii pentru gestionarea interfetelor utilizator, a graficelor, a resurselor multimedia si pentru prezentarea documentelor componente.

Serviciile de gestionare a informatiei/modelelor sunt servicii pentru gestionarea dezvoltarii, administrarii si stocarii metadatelor, schemelor conceptuale si a seturilor de date.

Serviciile pentru Fluxuri de lucru/Procese sunt servicii ce ofera suport in diferite sarcini si fluxuri de lucru relationate la diferite activitati realizate de om. Aceste servicii ofera suport in utilizarea resurselor si dezvoltarea de produse ce implica o secventa de activitati sau pasi ce pot fi realizati de diferite persoane.

Serviciile de procesare, sunt servicii ce realizeaza calcule computationale complexe, la scara mare, ce implica volume foarte mari de date. Exemplele includ servicii pentru oferirea orei pe glob, corectii gramaticale, dar si servicii ce realizeaza transformari de coordonate, e.g. ce accepta un set de coordonate reprezentate prin intermediul unui sistem de referinta si le transforma intr-un alt set de coordonate intr-un sistem de referinta diferit. Un serviciu de procesare nu include capabilitati pentru oferirea unei stocari persistente a datelor sau pentru transferul datelor in retele.

Serviciile de comunicare sunt servicii pentru criptarea si transferul datelor in cadrul retelelor de comnunicatii.

Serviciile de management al sistemelor, sunt servicii pentru administrarea componentelor sistemului si a retelelor. Aceste servicii includ de asemenea administrarea conturilor de utilizatori si a privilegiilor de acces.

Nu orice serviciu IT necesita a fi modificat sau specializat pentru a fi util pentru procesarea informatiei geografice. O separare intre serviciile geografice si serviciile IT este realizata in ISO 19101. Aceasta separare trebuie evidentiata si este esentiala in identificarea si valorificarea serviciilor generale IT, atunci cand exista.


26 | P a g i n a

4. ISO 19139: 2007 GEOGRAPHIC INFORMATION - METADATA - XML SCHEMA IMPLEMENTATION

Aceste Specificatii tehnice definesc Geographic MetaData XML (gmd) encoding, o implementare de schema XML derivata din ISO 19115. Deoarece, ISO 19115 nu ofera nici un mod de codificare, implementarea actuala a metadatelor pentru informatia geografica poate varia in functie de interpretarile producatorilor de metadate. In incercarea de a facilita standardizarea implementarilor, aceste specificatii de implementare a metadatelor ofera o codificare definitiva bazata pe reguli pentru aplicarea ISO 19115. Specificatiile tehnice ofera scheme XML (Extensible Markup Language) menite sa imbunatateasca interoperabilitatea prin oferirea unor specificatii comune pentru descrierea, validarea si partajarea metadatelor asociate seturilor de date geografice, seriilor de seturi de date, obiectelor geografice individuale, atributelor obiectelor, tipurilor de obiecte, proprietatilor obiectelor, etc.

ISO 19118 descrie cerintele pentru crearea regulilor de codificare bazate pe scheme UML si si a regulilor de codificare bazate pe XML, si ofera totodata o introducere in XML. Aceste Specificatii Tehnice utilizeaza reguli de codificare definite in ISO 19118 si ofera detalii specifice asupra aplicarii acestora cu privire la derivarea schemei XLML pentru modele UML in ISO 19115.

Regulile de codificare ISO 19139 au fost initial stabilite in implementarea schemei XML pentru standardele ISO19115. ISO 19139, defineste urmatoarele namespace-uri:

- gco (http://www.isotc211.org/2005/gco) implementand partial ISO 19103; - gmd (http://www.isotc211.org/2005/gmd) implementand ISO 19115; - gmx (http://www.isotc211.org/2005/gmx) implementand ISO 19139 extensions of ISO 19115; - gss (http://www.isotc211.org/2005/gss) implementand partial ISO 19107; - gsr (http://www.isotc211.org/2005/gsr) implementand partial ISO 19111;

- gts (http://www.isotc211.org/2005/gts) implementand partial ISO 19108;

Regulile de codificare ISO 19139, sunt aplicabile pe domenii mai extinse si au fost aplicate altor standarde (draft) si profile extinse ale acestor standarde, incluzand:

- ISO 19115-2: gmi (http://www.isotc211.org/2005/gmi); - ISO 19110: gfc (http://www.isotc211.org/2005/gfc); - ISO 19119 Amndt 1 and its extended profile defined in [ISOAP1.0]: srv (http://www.isotc211.org/2005/srv); - ISO 19126: gfd (http://www.isotc211.org/2005/gfd).

http://www.isotc211.org/2005/gfd


27 | P a g i n a

ISO/TC 211 (http://www.isotc211.org/ ) - comitet format in cadrul ISO, responsabil de componenta datelor

geografice in format digital (precum sistemele geografice informatice), pentru pregatirea unei serii de Standarde Internationale si Specificatii Tehnice, numerotate incepand cu 19101.

ISO (http://www.iso.org/) - International Organization for Standardization ICA (http://www.icacommission.org/)- International Comission for Acoustics, organizatie ce are ca scop

promovarea implementarii si colaborarii la nivel international, in domenii precum cercetare, dezvoltare, educatie si standardizare.

NSDI ( http://www.fgdc.gov/nsdi/nsdi.html ) - National Spatial Data Infrastructures , Executive Order 12906 – oficializeaza implementarea National Spatial Data Infrastructure, care presupune tehnologiile, politicile si comunitatile necesare promovarii partajarii datelor geospatiale in toate nivelele guvernamentale, in sectoarele private si organizatiile non-profit precum si in cadrul comunitatilor academice.

CEN (http://www.cen.eu/ ) - Comitetul European pentru Standardizare, este o organizatie non-profit a cărei misiune este de a stimula economia europeană în comerţul global, de bunăstare a cetăţenilor europeni şi a mediului prin furnizarea unei infrastructuri eficiente pentru părţile interesate pentru dezvoltarea, întreţinerea şi distribuirea seturilor coerent de standarde şi specificaţii.

ISO/TC 211 Standards Guide – ghid cuprins din text si diagrame publicate in ISO/TC 211 care urmareste sa ofere un document de referinta concis, format din imagini de ansamblu, si diagrame UML (Unified Modeling Language) ce evidentiaza, relatiile dintre componentele interne ale standardelor, precum si relatiile dintre standarde cu alte standarde din cadrul ISO/TC 211 – ISO 19100.

World Spatial Metadata Standards – H. Moellering, H.J.G.L. Aalders & A. Crane, Editura Elviser Ltd. 2005

http://www.isotc211.org/Outreach/ISO_TC_211_Standards_Guide.pdf

http://www.isotc211.org/

http://www.iso.org/

http://www.fgdc.gov/

http://www.cen.eu/

http://www.isotc211.org/%20)-

http://www.iso.org/iso/

http://www.icacommission.org/

http://www.fgdc.gov/nsdi/nsdi.html

http://www.fgdc.gov/nsdi/policyandplanning/executive_order

http://www.cen.eu/

http://www.isotc211.org/

http://www.iso.org/

http://www.fgdc.gov/

http://www.cen.eu/

STANDARDIZAREA DATELOR SPATIALE - rometex.orgrometex.org/gis/standard/PartI_Cap1_2_1804.pdf ·...

Documents

Transcript of STANDARDIZAREA DATELOR SPATIALE - rometex.orgrometex.org/gis/standard/PartI_Cap1_2_1804.pdf ·...