Pensé que sería valioso compartir una actualización sobre las actividades geoespaciales nativas de la nube en OGC, especialmente a la luz de nuestro reciente y exitoso evento de divulgación sobre tecnologías nativas de la nube. Este blog da seguimiento a la visión compartida por la directora ejecutiva de OGC, la Dra. Nadine Alameh, en abril de 2022, y a dos publicaciones del investigador visitante de OGC, Chris Holmes: " Hacia una OGC nativa de la nube" y "Hacia una base de estándares geoespaciales nativos de la nube".
Durante muchos años, OGC ha trabajado en numerosos aspectos del ecosistema completo de datos de ubicación en entornos de nube. Desde Testbed 10 en 2013, OGC ha publicado guías de ingeniería sobre temas de nube, como el informe Testbed 10: Rendimiento de los servicios de OGC en la nube: Los casos WMS, WMTS y WPS . Desde esos primeros esfuerzos, los miembros de OGC han reconocido que nuestro enfoque para habilitar capacidades geoespaciales nativas de la nube debe incluir todo este ecosistema: formatos, servicios, arquitecturas y operaciones. Resumí esta perspectiva en el evento de divulgación sobre los avances en las actividades geoespaciales nativas de la nube de OGC y la desarrollaré con más detalle en esta entrada del blog.
El ecosistema de la nube es más que la plataforma en la que se almacenan y se utilizan los datos, sino que también incluye los algoritmos para procesar la información; las interfaces entre humanos y máquinas; los formatos para almacenar y recuperar información; el régimen de seguridad para el contenido y el acceso; las operaciones comerciales y los modelos de ingresos para sustentar los entornos; la supervisión regulatoria que puede afectar lo que entra o sale de la nube; y mucho, mucho más. “Ecosistema” es realmente el término correcto, ya que se puede imaginar una analogía casi 1 a 1 entre la nube y un ecosistema natural.
Construyendo un ecosistema
El resto de este blog profundiza en los elementos del ecosistema que OGC aborda: interfaces, aplicaciones, codificaciones y operaciones.
Para empezar, no podemos hablar de información geoespacial en la nube sin mencionar la web: es a través de recursos web que muchos usuarios interactúan con datos y funciones alojados en la nube. En 2017, OGC y el Consorcio World Wide Web (W3C) colaboraron para publicar las Mejores Prácticas para Datos Espaciales en la Web, con el fin de ilustrar cómo hacer que la información geoespacial sea más nativa de la web. La integración web facilita el acceso a la información nativa de la nube. No basta con almacenar datos en la nube en formatos que mejoren el acceso y el rendimiento del análisis: también necesitamos desarrollar API para descubrir, procesar y extraer información de la nube, y guiar a los usuarios para que puedan trabajar con instancias de nube alojadas por múltiples proveedores. El impacto de la modernización de los estándares centrados en la web en OGC para el desarrollo del ecosistema de la nube es innegable.
Estas API incluyen OGC API – Features, fundamental para acceder a datos de características (vectoriales), así como para sustentar la Especificación de la API de STAC, utilizado para el descubrimiento rápido de teledetección y otros datos. Ampliando el paradigma del catálogo, API de OGC: registros Permite el descubrimiento y acceso a todo tipo de datos geoespaciales con un nivel de detalle que llega hasta el nivel de registro. La arquitectura de estas API permite a los desarrolladores implementar “solo la información geoespacial necesaria” para obtener los datos que necesitan sin convertirse en expertos geoespaciales.
Muchas personas identifican el caso de uso clave de las capacidades nativas de la nube como el manejo de grandes cantidades de datos, ya sean pilas de imágenes o conjuntos de datos científicos multidimensionales. Pero el hecho de que se puedan almacenar todos los datos en la nube no significa que se desee utilizar todos los datos todo el tiempo. OGC API – Environmental Data Retrieval (EDR) permite realizar subconjuntos complejos de cubos de datos para devolver (o señalar) solo lo que se necesita.
¿Necesitas fusionar los sensores de Internet de las cosas con tus enormes reservas de contenido? Aprovecha OGC SensorThings API EstándaresTenga en cuenta que la combinación de fuentes de datos dispares y sensores dinámicos normalmente necesita cierto grado de procesamiento para extraer información útil, por lo que debe implementar OGC API – Processes Trabajar entre y dentro de múltiples conjuntos de datos y fuentes.
El procesamiento de datos se realiza mediante diversos modelos, pero actualmente es fundamental el uso de la Inteligencia Artificial para transformar grandes cantidades de datos en información útil. El Grupo de Trabajo del Dominio de Inteligencia Artificial en Geoinformática (GeoAI) de OGC está abordando algunos casos de uso e identificando objetivos para la interoperabilidad e incluso la estandarización del flujo y la calidad de la información. Por ejemplo, la caracterización de los datos de entrenamiento y validación utilizados en GeoAI se está estandarizando en el Grupo de Trabajo de Estándares de IA para el Lenguaje de Marcado de Datos de Entrenamiento. Como parte de este ecosistema, el procesamiento y análisis de datos altamente automatizados ofrece beneficios extraordinarios a partir de datos geoespaciales nativos de la nube.
Los formatos también son de vital importancia. Hice referencia a un par de blogs de Chris Holmes en la parte superior de esta publicación donde hay excelentes descripciones de varias codificaciones nativas de la nube de uso amplio (o que pronto lo serán). Comprenda que no es solo la estructura de estas codificaciones lo que las hace "nativas de la nube", sino también los medios por los cuales se accede a los datos (generalmente nativos de la web, es decir, HTTP). Por lo tanto, muchas codificaciones del estándar OGC, como GeoPackage, puede ser nativo de la nube. A continuación, destaco varios formatos que actualmente están madurando en OGC.
OGC estandarizó GeoTIFF en 2019 y, desde entonces, ha estado trabajando en la estandarización de Cloud Optimized GeoTIFF (COG) para la gestión de datos ráster. Partiendo de la biblioteca COG , OGC ha estado documentando el formato como un estándar formal y está cerca de completar este trabajo. Un borrador de la especificación está disponible como el Informe de ingeniería de la especificación OGC Testbed-17: Cloud Optimized GeoTIFF ; el estándar no tardará en publicarse.
Se ha demostrado que Zarr permite codificar de forma eficiente datos multidimensionales más complejos en la nube . Zarr también se encuentra en la fase final de votación para su aprobación como estándar comunitario de OGC . El banco de pruebas más reciente de OGC evaluó la idoneidad de Zarr para el manejo de cubos de datos geoespaciales en el Informe de ingeniería de evaluación de COG/Zarr del banco de pruebas OGC 17, y Zarr tuvo un desempeño excelente, al igual que COG.
Los datos de características (vectoriales) ya se manejan en la nube en todos los tipos de bases de datos que dependen de ella. Características simples de OGC, el estándar más ampliamente implementado de OGC, para codificar la geometría. Pero, ¿esta gestión es realmente nativa de la nube, en particular con respecto a la transmisión de datos a los usuarios? Se están considerando otras codificaciones. GeoParquet Actualmente se está incubando en OGC como un posible formato vectorial nativo de la nube. Otros formatos, como Geobuf plano También se están considerando como posibles Normas Comunitarias, para unirse a las Normas existentes como Capas de escena 3D indexadas y 3D Tiles, ambos ofrecen capacidades nativas de la nube, particularmente con la entrega de datos.
Poniéndolo todo junto en el mundo real
Si ha leído hasta aquí, habrá encontrado numerosas referencias a estándares y especificaciones que abordan partes específicas del ecosistema geoespacial nativo de la nube. Integrar todos estos elementos requiere la aplicación práctica y coordinada de estas tecnologías, estándares y especificaciones. El funcionamiento del ecosistema de la nube exige la coordinación de diversas disciplinas y, en ocasiones, nuevos diseños arquitectónicos en comparación con el uso anterior de sistemas monolíticos (como microservicios y sistemas altamente componibles). Aquí radica la importancia de la otra mitad del OGC. El Programa de Innovación del OGC lleva a cabo numerosas iniciativas cada año para experimentar o poner a prueba las capacidades mencionadas anteriormente en escenarios reales y proporcionar documentación y ejemplos que puedan reutilizarse en múltiples casos de uso.
Una búsqueda de "cloud" en el repositorio de informes de ingeniería arroja referencias a 20 documentos, cada uno de los cuales destaca la aplicación práctica de las capacidades mencionadas anteriormente y otras más. Estos documentos pueden contextualizarse dentro del ecosistema nativo de la nube, como se ilustra a continuación.
Como puede observarse, las iniciativas del Programa de Innovación han abordado numerosos aspectos del ecosistema de la nube, incluso aquellos relacionados indirectamente con la tecnología de localización. Estos Informes de Ingeniería hacen referencia a trabajos aún más relevantes e identifican prácticas específicas aplicables a diversos casos de uso. Asimismo, recomiendo la reciente Guía de Mejores Prácticas de OGC para el Paquete de Aplicaciones de Observación de la Tierra , que detalla el empaquetado y la implementación de Plataformas de Explotación de Observación de la Tierra, generalmente en un entorno de nube.
Desarrollo y Maduración
En resumen, he mencionado muchos estándares y recursos, y existen muchos más en la OGC y a través de nuestras organizaciones asociadas. Cada uno de estos esfuerzos, absolutamente todos, requiere una inversión considerable de tiempo y recursos. La dedicación de los miembros de la OGC para impulsar este trabajo se hace cada vez más presente en el ecosistema de la nube. El hecho de que tantos proveedores importantes de servicios en la nube (por ejemplo, AWS , Google , Microsoft , Oracle ) sean miembros de la OGC subraya la relevancia de sus esfuerzos en este ámbito.
Los estándares se están perfeccionando y contamos con la orientación de expertos sobre la implementación y la gestión de las capacidades. Esperamos contar con recursos dedicados para desarrolladores e implementadores de OGC para fomentar el uso consistente de contenido geoespacial en los ecosistemas de la nube. Continuaremos investigando las mejores prácticas, publicando orientación e identificando las capacidades que ofrecen nuestros miembros para sustentar toda la industria de la ubicación.
