La caratterizzazione dinamica del paesaggio rurale è effettuata attraverso l'interpretazione di immagini satellitari/ aeree storiche e la successiva produzione, elaborazione, analisi e mappatura di dati geospaziali. Tradizionalmente, mappe e dati erano creati attraverso strumenti software desktop proprietari e condivisi su supporti cartacei. Oggi, grazie alla diffusione di Internet, strumenti software open source, standard internazionali per la condivisione dei dati, ricercatori e professionisti possono condividere dati ed informazioni nel World Wide Web (WWW). Le informazioni scientifiche ed i relativi dati sui paesaggi rurali e sui loro cambiamenti possono essere condivise sotto forma di conoscenza scientifica in diversi modi: pubblicazioni scientifiche, condivisione di archivi e attraverso servizi web. Queste diverse metodologie di condivisione della conoscenza: favoriscono processi pianificatori partecipati e tracciabili, offrono agli stakeholders ed ai decisori le informazioni necessarie per comprendere le dinamiche del paesaggio, permettono ad altri ricercatori di confrontare la dinamica del paesaggio di aree differenti. Per permettere la condivisione dei dati (mappe) e metadati nel Web una soluzione ampiamente diffusa è lo sviluppo di cyber infrastrutture come le Spatial Data Infrastructures (SDI) (Foley e Maynooth, 2009) che permettono di ottenere una interoperabilità a diversi livelli. I servizi ed i relativi standard dell'Open Geospatial Consortium (OGC) permettono la distribuzione interoperabile di: Web Map Service (WMS) per mappe e relative legende, Styled Layer Descriptor (SLD) per la definizione di stili grafici di dati e legende, Web Feature Service (WFS) per la condivisione di dati vettoriali, Web Coverage Service (WCS) per la condivisione di dati raster e Catalogue Service for the Web (CSW) per la condivisione di cataloghi di metadati. In termini generali, le SDI possono essere definite come piattaforme tecnologiche per la gestione, ricerca, condivisione ed utilizzo di dati e metadati geospaziali. Le SDI forniscono un ambiente ideale per connettere le applicazioni ai dati, influenzando allo stesso tempo la creazione dei dati stessi e lo sviluppo di applicazioni basate su appropriati standard e procedure. Varie ed ampiamente diffuse solo le soluzioni adottate per implementare le architetture SDI (Steiniger e Hunter, 2012). Le soluzioni possono essere proprietarie, ad esempio @ESRI (Maguire, 2008), FOSS4G o ibride, in particolare lo sviluppo di applicazioni FOSS4G è supportato dall'ampia disponibilità di suite software che rendono possibile condividere mappe, dati e metadati (Brovelli et al., 2016). Questo approccio di condivisione, pur interoperabile, comunque difetta nell'armonizzazione dei dati e nell'abilitazione semantica (Lanucara et al., 2017), un divario che rende difficile la ricerca, comparazione ed analisi di dati ottenuti da diverse fonti. L'interoperabilità, infatti, può essere suddivisa in quattro categorie principali: sistemica, sintattica, schematica e semantica. L'interoperabilità semantica facilita la trasformazione dei dati in conoscenza all'interno delle infrastrutture tecnologiche. A riguardo negli ultimi 15 anni, la Commissione Europea, tramite la Direttiva 2007/2/EC (European Commission, 2007) "Infrastructure for spatial information in Europe" (INSPIRE), ha sviluppato un quadro giuridico e le linee guida per l'interoperabilità tese a facilitare l'accesso transnazionale ai dati geospaziali di diversi domini come geologici, rischi naturali, uso del suolo, copertura del suolo, ecc.. Le linee guida per l'interoperabilità di INSPIRE forniscono gli indirizzi per: la meta datazione, i servizi di ricerca dei dati e metadati, l'accesso e la visualizzazione dei dati, lo scaricamento e la trasformazione dei dati, l'interscambio dei dati, l'utilizzo di liste di termini. Esse costituiscono la base per la strutturazione delle regole di attuazione sull'interoperabilità dei set di dati territoriali; forniscono un quadro di sviluppo in modo che i dati possano essere riutilizzati in altri ambienti su scala locale, regionale, contribuendo a livello nazionale e globale. Quindi l'utilizzo delle linee guida INSPIRE è un buon modo per condividere, attraverso il web, la conoscenza scientifica derivante da diversi domini (uso del suolo, idrografia, geomorfologia, geologia). Conoscenza necessaria alla caratterizzazione del paesaggio rurale, al suo cambiamento e come base per sistemi di supporto alle decisioni (Modica et al., 2016) per l'ambiente, la gestione delle risorse e lo sviluppo sostenibile. In questo articolo descriviamo una metodologia, gli standard internazionali, i vocabolari controllati e gli strumenti software open source che abbiamo utilizzato per condividere sul web, in maniera interoperabile, semanticamente arricchita ed armonizzata, dati multi dimensionali di copertura del suolo (Land Cover - LC) rilevati nel contesto di uno studio multi disciplinare teso a caratterizzare dinamicamente i cambiamenti del paesaggio negli ultimi sessant'anni di una zona del sud Italia denominata "Costa Viola" (Modica et al., 2015). L'articolo è organizzato nel seguente modo: la prossima sezione (2.1) presenta brevemente i dati prodotti nello studio multidisciplinare; la sezione 2.2 descrive l'architettura software ideata ed implementata per la condivisione dei dati geospaziali e delle mappe. Le sezioni da 2.3 a 2.4 descrivono la metodologia per l'armonizzazione e l'abilitazione semantica dei dati. L'ultima sezione (3) descrive i risultati e conclude l'articolo.
Armonizzazione, arricchimento semantico e condivisione interoperabile di dati geospaziali multi dimensionali
Paola Carrara;Alessandro Oggioni;
2017
Abstract
La caratterizzazione dinamica del paesaggio rurale è effettuata attraverso l'interpretazione di immagini satellitari/ aeree storiche e la successiva produzione, elaborazione, analisi e mappatura di dati geospaziali. Tradizionalmente, mappe e dati erano creati attraverso strumenti software desktop proprietari e condivisi su supporti cartacei. Oggi, grazie alla diffusione di Internet, strumenti software open source, standard internazionali per la condivisione dei dati, ricercatori e professionisti possono condividere dati ed informazioni nel World Wide Web (WWW). Le informazioni scientifiche ed i relativi dati sui paesaggi rurali e sui loro cambiamenti possono essere condivise sotto forma di conoscenza scientifica in diversi modi: pubblicazioni scientifiche, condivisione di archivi e attraverso servizi web. Queste diverse metodologie di condivisione della conoscenza: favoriscono processi pianificatori partecipati e tracciabili, offrono agli stakeholders ed ai decisori le informazioni necessarie per comprendere le dinamiche del paesaggio, permettono ad altri ricercatori di confrontare la dinamica del paesaggio di aree differenti. Per permettere la condivisione dei dati (mappe) e metadati nel Web una soluzione ampiamente diffusa è lo sviluppo di cyber infrastrutture come le Spatial Data Infrastructures (SDI) (Foley e Maynooth, 2009) che permettono di ottenere una interoperabilità a diversi livelli. I servizi ed i relativi standard dell'Open Geospatial Consortium (OGC) permettono la distribuzione interoperabile di: Web Map Service (WMS) per mappe e relative legende, Styled Layer Descriptor (SLD) per la definizione di stili grafici di dati e legende, Web Feature Service (WFS) per la condivisione di dati vettoriali, Web Coverage Service (WCS) per la condivisione di dati raster e Catalogue Service for the Web (CSW) per la condivisione di cataloghi di metadati. In termini generali, le SDI possono essere definite come piattaforme tecnologiche per la gestione, ricerca, condivisione ed utilizzo di dati e metadati geospaziali. Le SDI forniscono un ambiente ideale per connettere le applicazioni ai dati, influenzando allo stesso tempo la creazione dei dati stessi e lo sviluppo di applicazioni basate su appropriati standard e procedure. Varie ed ampiamente diffuse solo le soluzioni adottate per implementare le architetture SDI (Steiniger e Hunter, 2012). Le soluzioni possono essere proprietarie, ad esempio @ESRI (Maguire, 2008), FOSS4G o ibride, in particolare lo sviluppo di applicazioni FOSS4G è supportato dall'ampia disponibilità di suite software che rendono possibile condividere mappe, dati e metadati (Brovelli et al., 2016). Questo approccio di condivisione, pur interoperabile, comunque difetta nell'armonizzazione dei dati e nell'abilitazione semantica (Lanucara et al., 2017), un divario che rende difficile la ricerca, comparazione ed analisi di dati ottenuti da diverse fonti. L'interoperabilità, infatti, può essere suddivisa in quattro categorie principali: sistemica, sintattica, schematica e semantica. L'interoperabilità semantica facilita la trasformazione dei dati in conoscenza all'interno delle infrastrutture tecnologiche. A riguardo negli ultimi 15 anni, la Commissione Europea, tramite la Direttiva 2007/2/EC (European Commission, 2007) "Infrastructure for spatial information in Europe" (INSPIRE), ha sviluppato un quadro giuridico e le linee guida per l'interoperabilità tese a facilitare l'accesso transnazionale ai dati geospaziali di diversi domini come geologici, rischi naturali, uso del suolo, copertura del suolo, ecc.. Le linee guida per l'interoperabilità di INSPIRE forniscono gli indirizzi per: la meta datazione, i servizi di ricerca dei dati e metadati, l'accesso e la visualizzazione dei dati, lo scaricamento e la trasformazione dei dati, l'interscambio dei dati, l'utilizzo di liste di termini. Esse costituiscono la base per la strutturazione delle regole di attuazione sull'interoperabilità dei set di dati territoriali; forniscono un quadro di sviluppo in modo che i dati possano essere riutilizzati in altri ambienti su scala locale, regionale, contribuendo a livello nazionale e globale. Quindi l'utilizzo delle linee guida INSPIRE è un buon modo per condividere, attraverso il web, la conoscenza scientifica derivante da diversi domini (uso del suolo, idrografia, geomorfologia, geologia). Conoscenza necessaria alla caratterizzazione del paesaggio rurale, al suo cambiamento e come base per sistemi di supporto alle decisioni (Modica et al., 2016) per l'ambiente, la gestione delle risorse e lo sviluppo sostenibile. In questo articolo descriviamo una metodologia, gli standard internazionali, i vocabolari controllati e gli strumenti software open source che abbiamo utilizzato per condividere sul web, in maniera interoperabile, semanticamente arricchita ed armonizzata, dati multi dimensionali di copertura del suolo (Land Cover - LC) rilevati nel contesto di uno studio multi disciplinare teso a caratterizzare dinamicamente i cambiamenti del paesaggio negli ultimi sessant'anni di una zona del sud Italia denominata "Costa Viola" (Modica et al., 2015). L'articolo è organizzato nel seguente modo: la prossima sezione (2.1) presenta brevemente i dati prodotti nello studio multidisciplinare; la sezione 2.2 descrive l'architettura software ideata ed implementata per la condivisione dei dati geospaziali e delle mappe. Le sezioni da 2.3 a 2.4 descrivono la metodologia per l'armonizzazione e l'abilitazione semantica dei dati. L'ultima sezione (3) descrive i risultati e conclude l'articolo.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
