Les normes sont un élément clé des principes FAIR (facilité de recherche, accessibilité, interopérabilité et réutilisabilité). C’est pourquoi l’Open Geospatial Consortium (OGC) soutient les principes FAIR pour l’information géospatiale depuis sa création il y a 30 ans.
Suite à la codification plus récente des principes FAIR, la reconnaissance croissante de leur potentiel pour améliorer la production, le stockage, l'échange et le traitement des données les conduit à être utilisés pour soutenir et améliorer les développements technologiques récents tels que l'intelligence artificielle, le crowdsourcing, les espaces de données, les jumeaux numériques, le cloud computing, etc. Cet article de blog propose donc un aperçu de certaines normes et composants de l'OGC qui soutiennent le principe FAIR dans les données géospatiales.
Dans l'ensemble des normes OGC, nous pouvons distinguer deux grands types de normes : les normes de format et de transfert de données qui facilitent l'échange de données entre les systèmes ; et les normes d'interopérabilité sémantique qui favorisent une compréhension commune de la signification des données. Par exemple, les normes OGC qui définissent des formats d'informations géométriques interopérables, tels que 3D Tiles, GML, GeoPackage, GéoTiff, KML, soutenez l'équité en facilitant l'accès et la réutilisation des données.
Normes de communication
Commençant par OGC Web Map Service (WMS) 1.0 en 2000, la suite de normes de services Web de l'OGC est devenue la suite de normes la plus populaire et la plus réussie de l'OGC. Les services qui implémentent les normes de services Web de l'OGC donnent accès à différents types de données via le Web. La plupart des services Web de l'OGC fournissent des instructions sur la manière de publier un message ou de créer une URL de requête qui donne accès aux données derrière le service. L'URL contient une action à effectuer et des paramètres pour modifier l'action et spécifier la forme du résultat.
Bien que parfaitement fonctionnelles, les normes des services Web de l'OGC ne sont pas entièrement conformes aux pratiques modernes du Web. Elles se concentrent notamment sur les opérations plutôt que sur les ressources. Pour remédier à ce problème, l'OGC fait évoluer ses services Web vers les API OGC : des API Web ouvertes qui définissent les ressources et utilisent le protocole HTTP pour les récupérer. Chaque API OGC possède des fonctionnalités différentes, comme expliqué ci-dessous.
Normes de communication pour la recherche de données
Le service de catalogue pour le Web (CSW ) est un service Web de l'OGC permettant d'interroger une collection de métadonnées et de trouver les données ou les services dont l'utilisateur a besoin. Le déploiement d'un CSW (par exemple, une instance GeoNetwork ) permet de se conformer au sous-principe FAIR « F4. Les (méta)données sont enregistrées ou indexées dans une ressource consultable » . Le CSW est compatible avec les documents de métadonnées Dublin Core et ISO 19115. Une caractéristique intéressante de GeoNetwork est sa capacité à stocker des pièces jointes aux métadonnées. Cela permet de stocker les données elles-mêmes en tant que pièce jointe et de les lier à la section de distribution d'un document ISO 19115. Ceci garantit la recherche non seulement des métadonnées, mais aussi des données. Dans le cadre du projet Open Earth Monitor (OEMC) , le CSW peut être utilisé efficacement pour stocker les métadonnées relatives aux données in situ et à certains résultats des projets pilotes, les rendant ainsi accessibles sur le Web. Les données originales de télédétection sont proposées via un catalogue d'actifs spatio-temporels (STAC).
L' API OGC – Norme d'enregistrements est une alternative à CSW qui utilise l'architecture orientée ressources mentionnée précédemment. Elle attribue une URL à chaque enregistrement de métadonnées/données stocké dans le catalogue, la rendant ainsi conforme au sous-principe FAIR « F1. Les métadonnées se voient attribuer un identifiant global unique et persistant » . L'API OGC – Norme d'enregistrements est encore en phase de développement et ses auteurs s'efforcent d'exploiter les bonnes pratiques de STAC afin de rendre les deux normes compatibles.
Par souci de flexibilité, les normes CSW et OGC API – Records n'imposent pas la présence d'un enregistrement de métadonnées, bien que celui-ci soit souvent souhaitable. Cela facilite la recherche des données, mais assure également leur conservation lorsque l'ensemble de données n'est plus disponible. Ceci garantit la compatibilité avec le sous-principe FAIR « A2. Les métadonnées sont accessibles, même lorsque les données ne sont plus disponibles. »
Normes de communication pour l'accès aux données
Le OGC Web Feature Service (WFS) et la Web Coverage Service (WCS) donner accès aux données de fonctionnalité ou de couverture indépendamment du modèle ou du schéma de données. Les implémentations de ces services sont basées sur des normes ouvertes qui peuvent être implémentées gratuitement. Cela est conforme au sous-principe FAIR "A1.1 Le protocole est ouvert, libre et universellement implémentable. » Il est possible d'obtenir la ressource entière ou un sous-ensemble de celle-ci à partir de requêtes spatiales ou thématiques. Cependant, ces services sont basés sur une architecture orientée services et ne fournissent pas nécessairement un URI pour chaque ressource.
Le plus récent OGC API – Features et API OGC – Couverture Les normes, cependant, fournissent des fonctionnalités similaires avec une architecture orientée ressources. Elles fournissent un URI pour chaque ressource qu'elles exposent. Cela rend le Normes API de l'OGC, ainsi quedes API SensorThings, conforme au sous-principe FAIR "A1. Les (méta)données sont récupérables par leur identifiant à l’aide d’un protocole de communication standardisé. » Les services Web OGC et les API OGC utilisent tous deux le protocole HTTP sur Internet et peuvent utiliser les normes et pratiques actuelles en matière d'authentification et d'autorisation, telles que OpenID Connect.
Cependant, l'architecture orientée ressources des normes API de l'OGC signifie qu'elles sont mieux placées pour adopter les meilleures pratiques en matière d'authentification et d'autorisation. Dans ce paradigme, l'autorisation sur les ressources géospatiales peut être affinée pour chaque URI de ressource de la même manière que pour toute autre ressource sur le Web. Ainsi, OGC API – Features, API OGC – Couvertures et API Sensor Things sont conformes au sous-principe FAIR «A1.2 Le protocole permet une procédure d'authentification et d'autorisation, si nécessaire. »
Normes d'interopérabilité sémantique
L'arc-en-ciel de l'OGC
Pour mieux soutenir le principe FAIR « interopérable » dans l’application de l’interopérabilité sémantique, l’OGC met en œuvre l’OGC RAINBOW (anciennement OGC Definitions Server) comme source d’informations accessible sur le Web sur les concepts et vocabulaires définis par l’OGC ou que les communautés demandent à l’OGC d’héberger en leur nom. Il applique les principes FAIR aux concepts clés qui sous-tendent l’interopérabilité dans les systèmes utilisant les spécifications de l’OGC.
Le registre OGC pour les identifiants accessibles de noms et les ontologies de base pour le Web (RAINBOW) est un serveur de données liées, publié et maintenu par l'OGC, utilisé pour gérer et publier des vocabulaires de référence, des définitions standard avec profils, des ontologies et des ressources. Il est conçu comme un nœud au sein d'un écosystème interopérable de ressources publiées par différentes communautés. Il prend en charge un large éventail de ressources et permet de mieux exploiter les données. Il est accessible à l'adresse opengis.net/def.
OGC RAINBOW est mis en œuvre selon les principes des données liées , ce qui améliore la visibilité des données et le rend conforme aux sous-principes FAIR « F1 : Les métadonnées se voient attribuer un identifiant unique et persistant au niveau mondial » et « F4 : Les métadonnées sont enregistrées ou indexées dans une ressource consultable ». Accessible via le protocole HTTP sur Internet, il est également conforme aux principes « A1 : Les métadonnées sont récupérables par leur identifiant grâce à un protocole de communication standardisé » et « A1.1 : Le protocole est ouvert, gratuit et universellement applicable ».
L'ensemble des concepts stockés dans RAINBOW ou dans d'autres vocabulaires peut être utilisé par les données et les métadonnées pour se conformer aux sous-principes FAIR « I1. Les (méta)données utilisent un langage formel, accessible, partagé et largement applicable pour la représentation des connaissances » et « I2. Les (méta)données utilisent des vocabulaires qui suivent les principes FAIR ».
Le OGC SensorThings API
Le OGC SensorThings API est une norme ouverte et gratuite qui respecte le sous-principe FAIR "A1.1 Le protocole est ouvert, gratuit et universellement implémentable.” Il intègre un modèle de données qui comprend deux propriétés qui permettent de créer des liens vers des URL pour les « unités de mesure » et les « propriétés observées » (par exemple, des références à des définitions de variables) qui le rendent conforme au sous-principe FAIR “I2. Les (méta)données utilisent des vocabulaires qui suivent les principes FAIR. » Cependant, d’autres services et API, tels que OGC API – Features et API OGC – Couverture, ne précisent pas comment cela pourrait être réalisé dans la pratique, il reste donc encore du travail à faire à cet égard.
D'autre part, les nouvelles API OGC utilisent des mécanismes de liaison pour connecter des ensembles de données, des ressources et des collections de ressources à d'autres ressources à des fins différentes, les rendant conformes au sous-principe FAIR « I3 (Méta)données incluent des références qualifiées à d'autres (méta)données ».
De même, le nouveau OGC SensorThings API plus (STAplus) Standard comprend un élément supplémentaire appelé « Relation » qui permet de relier une observation à d’autres observations internes ou externes. Il ajoute également un élément appelé « Licence » associé au flux de données ou au groupe d’observations qui est conforme au sous-principe FAIR «R1.1. Les (méta)données sont publiées avec une licence d'utilisation des données claire et accessible. » En outre, le modèle de données STA peut être étendu à des domaines spécifiques en sous-classant certaines entités, telles que « Chose » et « Observation », ce qui lui permet de répondre au sous-principe FAIR «R1.3. Les (méta)données répondent aux normes communautaires pertinentes pour le domaine. »
STAplus inclut de nombreuses considérations pour des opérations sécurisées et peut prendre en charge l'authentification et l'autorisation grâce à la mise en œuvre de la logique métier, ce qui le rend conforme au sous-principe FAIR « A1.2. Le protocole permet une procédure d'authentification et d'autorisation lorsque cela est nécessaire . »
Autres modèles de données thématiques standard
L'OGC propose également des normes définissant des modèles de données thématiques et des représentations des connaissances. Par exemple, WaterML est un modèle d'information pour la représentation des données d'observation de l'eau. De plus, PipelineML définit des concepts favorisant l'échange interopérable de données relatives aux systèmes de pipelines de pétrole et de gaz. Le noyau de PipelineML répond à deux cas d'usage critiques propres à l'industrie des pipelines : les levés topographiques pour les nouvelles constructions et la réhabilitation des pipelines.
Un autre exemple est le modèle conceptuel du territoire et des infrastructures. (Infrastructures foncières) pour les infrastructures de génie civil et de génie foncier. Les domaines d'application comprennent les installations, les projets, le tracé, les routes, les voies ferrées, les levés, les caractéristiques du terrain, la division du territoire et les infrastructures « humides » (systèmes de drainage des eaux pluviales, d'eaux usées et de distribution d'eau). CityGML est destiné à représenter des objets urbains dans des modèles urbains 3D. Le (à venir) Modèle de définition et d'intégration des données souterraines (MUDDI) représente des informations sur les services publics souterrains. IndoorGML propose un modèle de données pour représenter les caractéristiques intérieures des bâtiments. Enfin, GéoSciML est un modèle de caractéristiques géologiques généralement décrites et représentées dans des cartes géologiques, des coupes transversales, des rapports géologiques et des bases de données. Cette norme décrit un modèle logique pour l'échange de données de cartes géologiques, d'échelles de temps géologiques, de forages et de métadonnées pour les analyses en laboratoire.
L'existence de ces normes peut aider chaque secteur thématique à se conformer au sous-principe d'interopérabilité FAIR « I1. Les (méta)données utilisent un langage formel, accessible, partagé et largement applicable pour la représentation des connaissances ». Outre ces normes, la connexion de leurs vocabulaires aux systèmes d'information ou aux bases de données augmenterait considérablement leur utilité et encouragerait le principe de réutilisabilité « R1. Les (méta)données sont décrites de manière riche avec une pluralité d'attributs précis et pertinents » et le sous-principe « R1.3 Les (méta)données respectent les normes communautaires pertinentes au domaine ».
ÉQUITABLE dans tout ce que nous faisons
La mission de l'OGC , « Rendre les informations de localisation faciles à trouver, accessibles, interopérables et réutilisables (FAIR) », place les principes FAIR au cœur de toutes ses activités. Cet article a démontré comment les normes de l'OGC intègrent explicitement les principes FAIR afin de contribuer à des données géospatiales conformes aux principes FAIR.
Les normes présentées ici ont été sélectionnées en raison de leur popularité et de leur utilité, mais ne représentent qu'une petite partie des ressources disponibles auprès de l'OGC. Vous pouvez consulter l'ensemble des normes OGC sur ogc.org/standards.
Pour plus d'informations sur les normes OGC API, y compris les ressources pour développeurs, les actualités sur les prochains sprints de code, ou pour découvrir comment la famille de normes OGC API fonctionne ensemble pour fournir des « éléments constitutifs » modulaires pour la localisation qui répondent aux cas d'utilisation les plus simples comme aux plus complexes, visitez ogcapi.org.
