Arnulf Christl. OSGeo INSPIRE Metadaten sinnvoll in Geoportalen nutzen. Präsident OSGeo

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1 OSGeo INSPIRE Metadaten sinnvoll in Geoportalen nutzen Arnulf Christl Präsident OSGeo exousia Management: Let's INSPIRE OSGeo: INSPIRE Metadaten sinnvoll nutzen Arnulf Christl

2 Inhalt In eigener Sache Basis: Open Source Grundlagen: Metadaten Theorie: Semiotik Methode: Ontologie Problem: Pragmatik Technik: REST Ausblick 2 / 42

3 Metaspatial Metaspatial Gründung im März 2010 Schwerpunkt: In Wert Setzung von Geodaten Beratung: Geodateninfrastrukturen Metadaten Professioneller Open Source Einsatz Agiles Projektmanagement

4 Basis Open Source 4 / 42

5 Open Source Open Source ist eine Entwicklungsmethode Der Quelltext enthält alle Leistungen des Programms vollständig und unverschlüsselt Software kann nur im Quelltext verändert werden Der normale Anwender arbeitet mit einer kompilierten, maschinenlesbaren Version. Entwickler benötigen und bevorzugen offenen Quelltext, um bereits geleistete Arbeit wiederzuverwenden zu können 5 / 42

6 Freie Software Freie Software ist ein Lizenzmodell! Frei nicht wie "Freibier" sondern wie in Freie Rede Frei um sie: überall und zu jedem Zweck zu benutzen zu verstehen und zu verbessern weiterzugeben und zu vermehren um damit Geld zu verdienen e! Fre ftware So...today! 6 / 42

7 Proprietäre Software Proprietäre Software ist Basis für ein Geschäftsmodell Lizenzverträge spezifizieren was man nicht darf: Nicht auseinandernehmen, verbessern oder erweitern Nicht weitergeben, egal ob verändert oder original Nicht ohne zu zahlen installieren oder benutzen Nicht ohne zu zahlen aktualisieren Nicht beliebig oft installieren... Oftmals darf man sie noch nicht mal vergleichen! 7 / 42

8 Open Source in Software Unternehmen Open Source Software hat sich in allen namhaften, globalen Unternehmen etabliert wie IBM oder Oracle. Vor allem qualitätsgesicherte System Software wie Apache oder PostgreSQL haben sich durchgesetzt. In der Geo Branche hat Autodesk diesen Trend (relativ) früh erkannt, andere wie ESRI haben kurze Zeit später nachgezogen. Wo findet man Open Source Qualitäts Software? 8 / 42

9 OSGeo Software OSGeo ist die globale Stelle für Qualitätssoftware. Alle Produkte sind für die Metadatenverarbeitung einsetzbar. Besonderes Augenmerk für INSPIRE liegt auf: GeoNetwork als Broker und OGC CSW 2 Referenz Mapbender als Geoportal und Metadaten Software deegree als Building Blocks for SDI MapFish als Geoportal Application Framework Weitere siehe 9 / 42

10 Grundlagen Metadaten 10 / 42

11 Einführung in Metadaten Als Metadaten oder Metainformationen bezeichnet man allgemein Daten, die Informationen über andere Daten enthalten. [ ] Eine allgemeingültige Unterscheidung zwischen Metadaten und gewöhnlichen Daten existiert allerdings nicht, da die Bezeichnung eine Frage des Standpunkts ist! 11 / 42

12 Metadaten in INSPIRE Der Begriff "Metadaten" an sich wird nicht definiert, sondern es werden lediglich deren Inhalte beschrieben: RICHTLINIE 2007/2/EG DES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES Metadaten umfassen Angaben zu folgenden Aspekten: a) Entsprechung der Geodatensätze mit den in Artikel 7 Absatz 1 vorgesehenen Durchführungsbestimmungen; 12 / 42

13 Artikel 7 Absatz 1 (1) Durchführungsbestimmungen, mit denen technische Modalitäten für die Interoperabilität und, wenn durchführbar, die Harmonisierung von Geodatensätzen und diensten festgelegt werden und die eine Änderung dieser Richtlinie durch Hinzufügung neuer nicht wesentlicher Bestimmungen bewirken, sind gemäß dem in Artikel 22 Absatz 3 genannten Regelungsverfahren mit Kontrolle zu erlassen. Bei der Ausarbeitung der Durchführungsbestimmungen sind die einschlägigen Nutzeranforderungen, bestehende Initiativen und die internationalen Normen zur Harmonisierung von Geodatensätzen sowie Durchführbarkeits und Kosten Nutzen Erwägungen zu berücksichtigen. Einschlägige Normen, die von Organisationen des Völkerrechts festgelegt worden sind, um die Interoperabilität oder Harmonisierung von Geodatensätzen und diensten sicherzustellen, werden in die in diesem Absatz genannten Durchführungsbestimmungen einbezogen, und gegebenenfalls werden dort die bestehenden technischen Mittel angegeben. 13 / 42

14 Metadaten in INSPIRE b) Bedingungen für den Zugang zu Geodatensätzen und diensten und deren Nutzung sowie gegebenenfalls entsprechende Gebühren; c) Qualität und Gültigkeit der Geodatensätze; d) für die Schaffung, Verwaltung, Erhaltung und Verbreitung von Geodatensätzen und diensten zuständige Behörden; e) Beschränkungen des Zugangs der Öffentlichkeit gemäß Artikel 13 sowie die Gründe für solche Beschränkungen. 14 / 42

15 Was sind Metadaten eigentlich? Typische Metadaten zu einem Buch (Objekt) sind beispielsweise: der Name des Autors die Auflage das Erscheinungsjahr der Verlag die ISBN / 42

16 ...und digitale Metadaten? Zu den Metadaten einer digitalen Datei zählen unter anderem: der Dateiname die Zugriffsrechte das Datum der letzten Änderung das Dateiformat (odt, shp, png, kml, xml, rss, rdf) Da geht viel mehr, wenn alles vernetzt ist! 16 / 42

17 Lehre Semiotik 17 / 42

18 Semiotik (ein Teilgebiet der Linguistik) Die drei Disziplinen der Semiotik sind Syntax, Semantik und Pragmatik: Die Syntax beschreibt Geodaten rein formal Die Semantik bezieht sich auf deren Bedeutung Die Pragmatik ist die Lehre von den Beziehungen der Zeichen zu den Zeichenbenutzern. 18 / 42

19 Semiotik (ein Teilgebiet der Linguistik) In der Geodatenverarbeitung mangelt es an Pragmatik! 19 / 42

20 Beispiele aus der Geo Praxis Metadaten zu einem Orthophoto enthalten folgende Informationen: Räumlicher Ausschnitt Koordinatensystem Projektion Format, Zugriffsmöglichkeiten Datum der Aufnahme Auflösung des Originalbildes Farbkanäle Aufnahmegerät Digital Analog Bearbeitungsschritte Ausschnitt, Entzerrung Schattenaufhellung Kontrastanpassung Farbanpassung etc. 20 / 42

21 Beispiele aus der Geo Praxis Metadaten zu einem Stau Informationsdienst beschreiben folgende Aspekte: Räumlicher Ausschnitt Koordinatensystem Projektion Format, Zugriffsmöglichkeiten Ursprung der geometrischen Grundlage Aktualität der geometrischen Grundlage Aufnahmeart Datenerhebung durch Verkehrsüberwachung (amtlich) Meldungen durch Autofahrer (freiwillig, verifiziert) Prognosestatus Berücksichtigung von Baustellen etc. 21 / 42

22 Beispiele aus der Geo Praxis Die Situation auf Seite des Anbieters: Geodaten werden durch den kleinsten gemeinsamen Nenner beschrieben (Dublin Core, FGDC, ISO 19115,...). Metadatenerfassung und Pflege sind zusätzliche, (oft unbeliebte) Aufgaben der Datenanbieter. Bereitstellung über komplexe Mechanismen (CSW) und Formate (ISO 19139). Metadaten Qualität ist weitgehend auf Syntax beschränkt. Interaktionsmöglichkeiten mit den Anwendern sind minimal. 22 / 42

23 Beispiele aus der Geo Praxis Die Situation auf Seite des Anwenders: Anwender verstehen nicht die Sprache der Anbieter. Beschreibungen der Geodaten und Dienste reicht nicht aus, um fachliche Themen zu finden. Das Dienste Angebot ist oft technisch zu kompliziert, inhaltlich inkompatibel und unzuverlässig. Web Portale erfüllen nicht die Anforderungen der Nutzer. Die Interaktion zwischen Anbieter und Nutzer ist minimal. Metadaten zeigen oft ins Leere, sind unvollständig vernetzt. 23 / 42

24 Technik: Hierarchische Kataloge Dublin Core ISO ISO Pro f e Komplexität des Angebots i l Nutzbarkeit GoogleBingYahoo Geoportale INSPIRE? 24 / 42

25 Thesauri und Indexierung Ein Thesaurus oder Wortnetz ist ein kontrolliertes Vokabular, dessen Begriffe durch Relationen (Beziehungen) miteinander verbunden ist. systematisch geordneten Sammlung von Begriffen, die in thematischer Beziehung zueinander stehen. Hierarchische und Polyhierarchische Indexierung ( für Kataloge) Eine gemeinsame Bedeutung wird vorausgesetzt. 25 / 42

26 Methode Ontologie 26 / 42

27 Ontologie Ontologie ist die Lehre vom Sein der Dinge. 27 / 42

28 Ontologie Ontologie ist die Lehre vom Sein der Dinge. Eine Ontologie beschreibt die Beziehungen von Sinnzusammenhängen (Bedeutungen) und bringt sie in einen definierten und kontrollierten Kontext. 28 / 42

29 Ontologie Ontologie ist die Lehre vom Sein der Dinge. Eine Ontologie beschreibt die Beziehungen von Sinnzusammenhängen (Bedeutungen) und bringt sie in einen definierten und kontrollierten Kontext. Kommunikation erfordert eine gemeinsame Syntax und abgestimmte Semantik der Begriffe. 29 / 42

30 Ontologie Ontologie ist die Lehre vom Sein der Dinge. Eine Ontologie beschreibt die Beziehungen von Sinnzusammenhängen (Bedeutungen) und bringt sie in einen definierten und kontrollierten Kontext. Kommunikation erfordert eine gemeinsame Syntax und abgestimmte Semantik der Begriffe. Erst das Akzeptieren und die Anwendung einer gemeinsamen Ontologie (Sinnzusammenhang) ermöglicht Kommunikation. 30 / 42

31 Ontologie Jede Fachdisziplin baut eigene Ontologien auf. Beispiel: Das Marine Metadata Interoperability Project 31 / 42

32 Problem mangelnde: Pragmatik 32 / 42

33 Grenzen aktueller Möglichkeiten Suche nach OGC Capabilities mit Google: Liefert unstrukturiert Capabilities von OGC WMS Kartendiensten, aber auch der Microsoft XBox,... Portalsuche nach "administrative Grenzen Deutschland": Metadatendienst WSV 9323 Treffer, BKG 0 Treffer,... Suche im OGC CSW Portal der FAO: Liefert Metadaten zu Geodaten, aber keinen Link oder Möglichkeit diese zu beziehen, / 42

34 Neue Anforderungen Interaktion von Anbieter, Broker und Nutzer deutlich vereinfachen. Angebot erweitern und Suche vereinfachen. Sortieren und "stöbern" (browsing) ermöglichen. Option, Ergebnisse bewerten zu können. Einordnung in feste Kategorien durch Kommentierungen (Tagging) ergänzen. Erstellung und Pflege der Metadaten automatisieren. 34 / 42

35 Technik REST 35 / 42

36 Filter on the way out! 36 / 42

37 Was ist REST? Das REST Architektur Paradigma beschreibt, wie das Internet effektiver genutzt werden kann. Wenn es auf das Internet angewendet wird, nutzt es die technischen Möglichkeiten des HTTP Anwendungsprotokolls um Dokumente in der Auszeichnungssprache HTML zu transportieren. Der "Service Bus" von INSPIRE ist das Internet. Es liegt also nahe, die technischen Möglichkeiten von REST voll auszunutzen, in Form von RESTful Web Services. 37 / 42

38 Technik: REST mit Sinn verbinden Vier Konzepte: Vier Eigenschaften: die Ressource Adressierbarkeit ihr Name (URL) Zustandslosigkeit ihre Repräsentation Verbundenheit Wohldefinierte Operationen ihre Verbindungen (Links, Verweise) 38 / 42

39 Konzepte aus dem Web 2.0 (Internet) Das Potential von Metadaten im Internet: REST Architekturen ermöglichen flexible, einfache Erhebung, Pflege und Suche von Metadaten. Metadaten gehören in offene "Ablagen" oder "Eimer". Die Aktualisierung syntaktischer Metadaten können über Nachrichtendienste wie GeoRSS automatisiert werden. Die Erzeugung und Pflege von qualitativen und inhaltlichen Metadaten erfolgt durch Gesellschaften (Communities). 39 / 42

40 Ziel: Digitale Fundgruben Kataloge müssen durch flexible "Ablagen" (Repositories) ersetzt werden, einer Kombination aus Wiki, Portal, Verzeichnis, Datenbank und Lesezeichen. Ablagen ermöglichen Tagging (Datenkennung, Identifizierung) und Indizierung durch Suchmaschinen In aktuellen INSPIRE Architekturdiagrammen wurde der proprietäre "Service Bus" bereits durch "Internet" ersetzt. 40 / 42

41 Ausblick Aktuelle Katalog Technik wird dem Potential digitaler Daten nicht gerecht. "Ablagen" sind besser geeignet. Das "Ablagen" Konzept muss in die INSPIRE Richtlinie eingearbeitet werden. Das Internet ist bereits bestens für die Arbeit mit digitalen Geodaten gerüstet. REST Paradigmen müssen durch die Standards des OGC berücksichtigt werden. 41 / 42

42 Veranstaltungshinweis: Fragen & Diskussion 6. bis 9. September 2010 Die internationale Open Source Konferenz der Geo-Branche Mit freundlicher Unterstützung von: Metaspatial Dieser Foliensatz ist lizenziert Creative Commons Share Alike Lizenz Arnulf Christl 42 / 42