Il progetto pilota FMSDI (Federated Maritime Spatial Data Infrastructure) dell'Open Geospatial Consortium (OGC) sta promuovendo l'interoperabilità, l'accessibilità e l'utilizzo operativo delle informazioni geospaziali marine attraverso standard aperti e innovazione collaborativa. Basandosi sui risultati delle cinque precedenti fasi pilota, la Fase 6 di FMSDI rappresenta la tappa successiva di questo lavoro, convalidando le migliori pratiche per la condivisione federata di dati marittimi in ambienti operativi complessi. Il progetto pilota si concentra sullo scambio dinamico di dati, sull'accesso multidominio, sull'interoperabilità semantica e dei metadati e sul processo decisionale in ambienti con risorse limitate, utilizzando l'Artico come contesto applicativo rappresentativo che concentra molte delle sfide più impegnative che la comunità geospaziale marittima globale si trova ad affrontare.

I progetti pilota OGC sono prove di concetto e iniziative minime realizzabili: in genere hanno una durata da tre a sei mesi e dimostrano concetti, specifiche e standard emergenti in contesti operativi reali. I progetti pilota OGC verificano cosa funziona e cosa no. Basandosi sulle cinque fasi precedenti del FMSDI, la Fase 6 segna una progressione deliberata dalla documentazione delle buone pratiche alla convalida delle migliori pratiche in scenari marittimi realistici dal punto di vista operativo.

Perché questo progetto è importante

Le FMSDI hanno compiuto progressi significativi attraverso cinque precedenti fasi pilota, dimostrando il valore dell'interoperabilità basata su standard tra domini terrestri e marittimi, regioni e comunità di stakeholder. Tuttavia, diverse sfide persistenti continuano a limitare la capacità delle FMSDI di operare efficacemente su larga scala, tra cui:

  • Condivisione di informazioni marittime dinamiche e in tempo reale
  • Consentire un accesso sicuro e multidominio al di là dei confini di policy e classificazione
  • Conciliare approcci divergenti ai metadati tra le diverse comunità
  • Colmare le lacune nei dati all'interfaccia terra-mare
  • Operare in ambienti in cui l'accesso ai dati affidabili è incompleto o contestato

Queste sfide sono di natura globale e influenzano l'evoluzione, la maturità e l'impatto operativo delle infrastrutture di sicurezza e gestione dei rifiuti solidi urbani (FMSDI) in tutto il mondo.

Uno dei principali obiettivi della Fase 6 del FMSDI è l'Artico, che funge da contesto applicativo rappresentativo in quanto concentra molte di queste sfide: condizioni ambientali in rapida evoluzione, dati dinamici e incerti, accesso disomogeneo a informazioni autorevoli e la necessità di supportare il processo decisionale in diverse comunità e ambiti.

In linea con le priorità emerse attraverso il Gruppo di lavoro sul dominio marino dell'OGC (DWG) e il Gruppo di lavoro congiunto UN-GGIM/IHO sulle informazioni geospaziali marine (JWGMGI), l'accento è posto non solo sull'interoperabilità, ma anche sul progresso delle informazioni pronte per il processo decisionale, sulla fiducia e su approcci di implementazione scalabili.

Obiettivo del pilota

La Fase 6 dell'FMSDI farà progredire gli FMSDI dimostrando come gli approcci aperti e basati su standard possano consentire:

  • Scambio di dati marittimi dinamici con diversi livelli di affidabilità e tempestività
  • Accesso multidominio sicuro e conforme alle policy a contenuti e prodotti derivati.
  • Interoperabilità tra regimi di metadati e modelli semantici eterogenei
  • Supporto decisionale efficace in contesti con disponibilità di dati parziale, incerta o contestata.
  • Progressione dalle buone pratiche alle migliori pratiche attraverso l'implementazione, il collaudo e la validazione in scenari operativi complessi.

Il progetto pilota produrrà architetture validate, implementazioni prototipali e raccomandazioni concrete per orientare lo sviluppo futuro di FMSDI, l'evoluzione degli standard e le linee guida per l'implementazione.

Principali aree problematiche

Un tema ricorrente in queste sfide è la necessità di passare dalla semplice interoperabilità a informazioni pronte per il processo decisionale, il che richiede una considerazione esplicita della qualità dei dati, della loro provenienza, dell'idoneità allo scopo e della fiducia sia nei dati di origine che nei prodotti derivati.

Informazioni marittime dinamiche

I dati marittimi nell'Artico sono in continua evoluzione, ad esempio per quanto riguarda la copertura di ghiaccio, la navigabilità e le condizioni ambientali. Essi derivano da diverse fonti osservative e modellistiche e presentano livelli variabili di affidabilità, qualità e tempestività.

Sfida principale: come possono le FMSDI rappresentare, scambiare e rendere operativi dati dinamici affrontando esplicitamente i problemi di incertezza, tempestività, provenienza e idoneità allo scopo?

Accesso e classificazione multidominio

Le operazioni marittime coinvolgono le comunità civili, scientifiche, operative e della difesa, con diverse normative in materia di politica, classificazione, possibilità di divulgazione e vincoli di accesso.

Sfida principale: come abilitare l'accesso federato tra domini nel rispetto dei requisiti di sicurezza, degli accordi di condivisione dei dati e dei framework di fiducia, compreso il trattamento dei prodotti derivati ​​man mano che le informazioni risalgono la catena del valore?

Metadati e interoperabilità semantica

Le comunità di stakeholder applicano approcci semantici e di metadati differenti: approcci leggeri e flessibili per una condivisione rapida e un utilizzo pratico; approcci più robusti e strutturati per la governance, la tracciabilità e lo scambio formale; e vocabolari, profili e registri specifici di ciascun dominio che non sempre si allineano in modo univoco.

Sfida chiave: come possono i FMSDI supportare l'interoperabilità tra diverse filosofie di metadati senza richiedere la convergenza su un singolo modello? Ciò include l'interoperabilità strutturale e semantica attraverso vocabolari condivisi leggibili dalle macchine e un maggiore allineamento tra meccanismi come l'OGC Definition Server, l'IHO Geospatial Information Registry e i relativi registri di qualità dei dati.

Disponibilità limitata o contestata dei dati

Talvolta definite lacune all'interfaccia terra-mare, o "problema russo" nel contesto artico: l'accesso a dati autorevoli è disomogeneo tra le regioni, le rivendicazioni territoriali e la copertura possono essere contestate e alcuni set di dati possono essere inaccessibili, non disponibili o non sufficientemente affidabili.

Sfida chiave: come possono i FMSDI supportare il processo decisionale in ambienti con dati limitati, integrare molteplici rappresentazioni con diversi livelli di affidabilità e mantenere la resilienza operativa quando non è possibile dare per scontata l'affidabilità dei dati? Sebbene questa sfida abbia una dimensione specifica per l'Artico, funge anche da caso rappresentativo per le condizioni globali più ampie in cui l'accesso a dati geospaziali affidabili è limitato o incerto.

Contesto applicativo artico

L'Artico presenta sfide complesse per il processo decisionale in ambito marittimo, tra cui le condizioni ambientali in rapida evoluzione, la caratterizzazione dei diversi tipi di ghiaccio, l'assenza di una definizione univoca e autorevole dei confini dei ghiacci e la limitata utilità dei set di dati statici in condizioni altamente dinamiche.

La fase 6 del FMSDI esplorerà approcci quali:

  • Rappresentare la navigabilità in termini di "zone in cui non è presente ghiaccio", anziché basarsi esclusivamente su confini fissi o singole rappresentazioni dei margini del ghiaccio.
  • Supporto a molteplici rappresentazioni simultanee delle condizioni ambientali, laddove metodi o gruppi di ricerca differenti producono risultati diversi.
  • Integrare affidabilità, provenienza e tempestività nel modo in cui la navigabilità e altri indicatori vengono presentati e interpretati
  • Dimostrare approcci decisionali in presenza di incertezza e disaccordo tra le fonti di dati

La sfida del "nastro bianco" – il persistente divario tra i dati terrestri e marini all'interfaccia – rimane un importante contesto unificante in cui convergono molte di queste problematiche, soprattutto negli ambienti costieri e artici.

Allineamento con le priorità geospaziali marine internazionali

La Fase 6 del FMSDI è in linea con le priorità emerse attraverso l'OGC Marine DWG e il JWGMGI, tra cui:

  • Passaggio dalle buone pratiche alle migliori pratiche per le infrastrutture federate di dati spaziali marini.
  • Rafforzamento delle capacità e "parità di condizioni" nella raccolta, integrazione e utilizzo dei dati marini.
  • Migliorare la coerenza dei metadati in tutti i dati marini, non solo nei contenuti S-100 o nei tradizionali sistemi GIS.
  • Promuovere la mappatura dell'interfaccia terra-mare è una priorità comune a paesi e organizzazioni.
  • Sostenere l'adattamento alle tecnologie emergenti, comprese le analisi e i flussi di lavoro basati sull'intelligenza artificiale.

Il progetto pilota risponde anche all'osservazione più ampia secondo cui la comunità marina si trova ad affrontare la stessa sfida della più ampia comunità geospaziale: come collegare modelli e profili di metadati diversi senza richiedere a ogni partecipante di trasformare i propri metadati in un'unica rappresentazione standard.

Proposte di lavoro

I seguenti flussi di lavoro traducono le principali aree di sfida del progetto pilota in attività concrete e verificabili. Come per tutti i progetti pilota dell'OGC, gli sponsor contribuiscono direttamente a definire e perfezionare l'ambito di questo progetto; nuovi sponsor sono invitati ad aggiungere o modificare i flussi di lavoro elencati di seguito.

1. Scambio dinamico di dati, incertezza e idoneità allo scopo

  • Definire modelli per rappresentare la fiducia, la tempestività, la provenienza e l'incertezza nelle osservazioni marittime, nelle previsioni e negli indicatori derivati.
  • Implementare un accesso basato su standard e guidato da API a flussi di dati dinamici quali ghiaccio, condizioni meteorologiche, movimenti delle navi e osservazioni ambientali correlate. Questo lavoro sarà coordinato con il Tema 2 dell'OGC Testbed-22 (Miglioramento dell'API EDR), con la Fase 6 dell'FMSDI che fungerà da ambiente di validazione operativa marittima per tali risultati.
  • Sviluppare indicatori di adeguatezza allo scopo per aiutare gli utenti a comprendere come i dati e i prodotti possono essere utilizzati in diversi contesti operativi.
  • Illustrare approcci di visualizzazione e analisi che comunichino lo stato temporale, l'affidabilità e la variazione tra le diverse fonti.

2. Accesso multidominio, applicazione delle policy e fiducia

  • Prototipare meccanismi di accesso basati sulle politiche in diversi ambiti: civile, scientifico, operativo e della difesa.
  • Testare approcci federati di identità, controllo degli accessi, filtraggio e rilascio delle informazioni all'interno di architetture basate su standard.
  • Valutare i modelli di fiducia per la condivisione di dati tra domini diversi e l'utilizzo di prodotti derivati.
  • Scopri come preservare l'integrità, la provenienza e la fiducia durante il passaggio delle informazioni da osservazioni grezze a indicatori utilizzabili per prendere decisioni.

3. Metadati e interoperabilità semantica

  • Confronta gli approcci ai metadati, sia leggeri che robusti, utilizzati dalle parti interessate partecipanti.
  • Sviluppare mappature, meccanismi di collegamento o strategie di profilazione che consentano l'utilizzo interoperabile senza richiedere una trasformazione completa dei metadati.
  • Integrare l'interoperabilità semantica attraverso vocabolari condivisi e definizioni leggibili dalle macchine tra i diversi domini.
  • Esplorare l'allineamento pratico tra meccanismi quali l'OGC Definition Server, l'IHO Geospatial Information Registry e le relative risorse per la qualità dei dati. Questo lavoro sarà coordinato con l'OGC Testbed-22 Tema 7 (Interoperabilità dei metadati), che sta portando avanti il ​​lavoro sugli standard correlati con la stessa comunità IHO/UN-GGIM JWGMGI.
  • Valutare se OGC API – Environmental Data Retrieval (EDR) aggiunge valore nei flussi di lavoro di utilizzo e analisi dei dati che coinvolgono cubi di dati ed estrazione arbitraria di informazioni.

4. Operare in condizioni di dati limitati o contestati

  • Sviluppare approcci per integrare fonti di dati autorevoli e non autorevoli in ambienti in cui la copertura è incompleta o l'accesso è limitato.
  • Rappresentare e gestire asserzioni spaziali contrastanti, comprese le differenze di confini, copertura e altre interpretazioni spaziali.
  • Esplora le strategie di supporto alle decisioni quando le informazioni sono incomplete, non disponibili o di dubbia affidabilità.
  • Utilizziamo il "problema russo" dell'Artico come caso concreto per illustrare una più ampia gamma di sfide globali legate all'accesso limitato a dati geospaziali affidabili.

5. Navigabilità artica e interfaccia terra-mare

  • Implementare flussi di lavoro basati su scenari, incentrati sulla navigazione e sulla consapevolezza della situazione in acque ghiacciate.
  • Esplora approcci che definiscono la navigabilità sia in assenza di ghiaccio, sia attraverso rappresentazioni contrastanti dell'estensione e delle condizioni del ghiaccio.
  • Sostenere molteplici interpretazioni simultanee delle condizioni ambientali e dimostrare come queste possano essere confrontate e rese operative.
  • Dimostrare una consapevolezza situazionale completa, dall'inizio alla fine, attraverso i sistemi partecipanti all'interfaccia terra-mare, comprese le implicazioni per la sicurezza, le infrastrutture e le operazioni.

6. Sviluppo delle capacità e percorsi di attuazione

  • Identificare gli ostacoli pratici all'adozione delle migliori pratiche FMSDI in diverse regioni e organizzazioni con differenti livelli di maturità.
  • Sviluppare linee guida per l'implementazione, concetti di formazione e approcci di riferimento adatti a diverse condizioni regionali, ambientali e di bilancio.
  • Promuovere una comprensione più ampia degli standard e dei profili pertinenti nelle comunità partecipanti.
  • Individuare gli insegnamenti che possono contribuire a "creare condizioni di parità" e ad accelerare una più ampia adozione delle migliori pratiche validate.

Coordinamento con le iniziative correlate dell'OGC

La Fase 6 del programma FMSDI integra le altre iniziative del Programma di Innovazione dell'OGC, pur mantenendo un focus operativo ben definito.

I flussi di lavoro 1 e 3 si intersecano con le attività di progetto OGC pianificate in parallelo, in particolare il Tema 2 (Miglioramento dell'API EDR) e il Tema 7 (Interoperabilità dei metadati) dell'OGC Testbed-22, entrambi i quali coinvolgono la stessa comunità IHO/UN-GGIM JWGMGI sui metadati marittimi e sulle API EDR. Mentre il Testbed-22 promuove gli standard sottostanti e gli strumenti tecnici, la Fase 6 del FMSDI applica e convalida tali risultati in scenari marittimi operativi, e si prevede che i risultati forniranno informazioni utili per le future iterazioni del Testbed.

Il coordinamento del programma sarà mantenuto anche con il Trusted Data Systems Testbed laddove i risultati applicabili in materia di modernizzazione dei metadati e accesso tramite API siano applicabili sia agli ecosistemi di dati terrestri che marittimi.

Risultati previsti

Dimostrazioni operative

  • Scenari che illustrano l'integrazione dinamica di dati marittimi multidominio.
  • Casi d'uso incentrati sull'Artico a supporto della navigabilità, della consapevolezza della situazione e del processo decisionale in condizioni di incertezza.

Risultati di ingegneria e buone pratiche

  • Un rapporto tecnico FMSDI che documenta l'architettura, i risultati, le lezioni apprese e le raccomandazioni.
  • Identificazione delle lacune negli standard e delle aree di miglioramento
  • Raccomandazioni all'OGC, all'IHO e alle comunità associate sui percorsi che conducono dalle buone pratiche alle migliori pratiche.

Impatto strategico

  • Progresso del livello di maturità dell'FMSDI
  • Linee guida pratiche per l'implementazione, destinate a governi, industria e altri soggetti interessati.
  • Maggiore interoperabilità, fiducia e prontezza all'implementazione nell'intero ecosistema geospaziale marittimo globale.

Partecipazione

Le organizzazioni partecipanti alla Fase 6 dell'FMSDI avranno l'opportunità di influenzare l'evoluzione dell'FMSDI e degli standard e delle migliori pratiche correlati; di acquisire in anteprima informazioni sugli approcci emergenti per lo scambio dinamico di dati, la fiducia, l'interoperabilità semantica e l'implementazione; di dimostrare la propria leadership nell'affrontare complesse sfide geospaziali marittime di rilevanza artica e globale; e di collaborare con una rete internazionale di FMSDI, IHO, JWGMGI e altri stakeholder correlati.

Come per tutte le iniziative pilota dell'OGC, il finanziamento supporta le attività di ricerca e sviluppo dei partecipanti, mettendo in mostra innovazione e capacità. L'OGC si occupa della complessità degli appalti, traducendo i requisiti degli sponsor in progetti specifici e gestendo i contratti dei partecipanti, in modo che organizzazioni di tutte le dimensioni possano contribuire, e la partecipazione a questo progetto pilota non preclude la possibilità di intraprendere progetti successivi di maggiore portata.

Scopri di Più

È ora disponibile un bando separato per le sponsorizzazioni, rivolto alle organizzazioni interessate a contribuire alla definizione della Fase 6 del programma FMSDI. Il bando illustra le opportunità di sponsorizzazione, i vantaggi della partecipazione e le modalità per essere coinvolti.

Per ulteriori informazioni sul progetto pilota, sulle precedenti fasi del programma FMSDI e sulle opportunità di partecipazione, consultare le risorse FMSDI correlate e il bando di finanziamento per gli sponsor attualmente in vigore.