Standaarden vormen een essentieel onderdeel van de FAIR-principes : vindbaarheid, toegankelijkheid, interoperabiliteit en herbruikbaarheid. Het Open Geospatial Consortium (OGC) ondersteunt de FAIR-principes voor geospatiale informatie dan ook al sinds de oprichting 30 jaar geleden.
Na de recentere codificatie van de FAIR-principes, wordt hun potentieel om de productie, opslag, uitwisseling en verwerking van data te verbeteren steeds meer erkend. Ze worden gebruikt om recente technologische ontwikkelingen zoals kunstmatige intelligentie, crowdsourcing, dataruimtes, digitale tweelingen, cloud computing en meer te ondersteunen en te verbeteren. Deze blogpost biedt daarom een overzicht van geselecteerde OGC-standaarden en -componenten die FAIRness in geospatiale data ondersteunen.
Binnen de gehele OGC Standards suite kunnen we grofweg twee typen Standards onderscheiden: data format en transfer standards die data-uitwisseling tussen systemen vergemakkelijken; en semantische interoperabiliteitsstandards die een gemeenschappelijk begrip van de betekenis van data ondersteunen. Bijvoorbeeld OGC Standards die interoperabele geometrische informatieformaten definiëren, zoals 3D Tiles, GML, GeoPackage, GeoTiffof KML, FAIRness ondersteunen door toegang tot en hergebruik van gegevens te vergemakkelijken.
Communicatiestandaarden
Beginnend met OGC Web Map Service (WMS) 1.0 in 2000 groeide de suite van OGC Web Services Standards uit tot OGC's populairste en succesvolste suite van Standards. Services die OGC Web Services Standards implementeren, geven toegang tot verschillende soorten data via het web. De meeste OGC Web Services geven instructies over hoe je een bericht plaatst of een query-URL bouwt die toegang geeft tot de data achter de service. De URL bevat een actie die moet worden uitgevoerd en parameters om de actie te wijzigen en de vorm van het resultaat te specificeren.
Hoewel de OGC Web Services Standards perfect functioneel zijn, sluiten ze niet volledig aan bij de moderne webpraktijken. Ze richten zich met name niet op resources, maar op de werking ervan. Om dit probleem op te lossen, ontwikkelt de OGC de OGC Web Services verder tot OGC API's – open web-API's die resources definiëren en HTTP-methoden gebruiken om deze op te halen. Elke OGC API heeft een andere functionaliteit, zoals hieronder wordt uitgelegd.
Communicatiestandaarden voor het vinden van gegevens
De Catalog Service for the Web (CSW ) is een OGC-webservice die de mogelijkheid biedt om een verzameling metadata te doorzoeken en de gegevens of services te vinden die de gebruiker nodig heeft. Het implementeren van een CSW (bijvoorbeeld een GeoNetwork- instantie) is een manier om te voldoen aan het FAIR-subprincipe " F4. (Meta)data worden geregistreerd of geïndexeerd in een doorzoekbare bron. " CSW is compatibel met Dublin Core en ISO 19115-metadatadocumenten. Een interessante eigenschap van GeoNetwork is de mogelijkheid om bijlagen bij de metadata op te slaan. Dit biedt een manier om de daadwerkelijke gegevens als bijlage op te slaan en te koppelen aan het distributiegedeelte van een ISO 19115-document. Dit garandeert niet alleen de vindbaarheid van de metadata, maar ook de vindbaarheid van de gegevens zelf. In het Open Earth Monitor (OEMC)-project kan CSW effectief worden gebruikt om metadata over de in-situ gegevens en enkele resultaten van de pilots op te slaan, waardoor deze vindbaar worden op het web. De originele teledetectiegegevens worden aangeboden via een ruimtelijk-temporele activacatalogus (STAC).
De OGC API – Records Standard is een alternatief voor CSW dat gebruikmaakt van de eerdergenoemde resource-georiënteerde architectuur. Het kent een URL toe aan elk metadata-/datarecord dat in de catalogus is opgeslagen, waardoor het voldoet aan het FAIR-subprincipe " F1. (Meta)data krijgen een wereldwijd unieke en persistente identificator toegewezen . " De OGC API – Records Standard bevindt zich nog in de conceptfase en de auteurs werken eraan om de goede praktijken van STAC te benutten en de twee compatibel te maken.
Voor meer flexibiliteit is een metadata-record in de CSW- en OGC API-recordstandaarden niet verplicht, hoewel het in veel gevallen wenselijk is. Dit is nuttig voor een betere vindbaarheid, maar ook voor archiveringsdoeleinden wanneer de dataset mogelijk niet meer beschikbaar is. Dit garandeert compatibiliteit met het FAIR-subprincipe " A2. Metadata zijn toegankelijk, zelfs wanneer de gegevens niet meer beschikbaar zijn. "
Communicatiestandaarden voor toegang tot gegevens
De OGC Web Feature Service (WFS) en Web Coverage Service (WCS) toegang geven tot feature- of coverage-data onafhankelijk van het datamodel of schema van de data. Implementaties van deze services zijn gebaseerd op Open Standards die gratis kunnen worden geïmplementeerd. Dit voldoet aan het FAIR-subprincipe "A1.1 Het protocol is open, gratis en universeel implementeerbaar." Het is mogelijk om de hele resource of een subset ervan te verkrijgen op basis van ruimtelijke of thematische query's. Deze services zijn echter gebaseerd op een servicegerichte architectuur en bieden niet noodzakelijkerwijs een URI voor elke resource.
De nieuwere OGC API – Features en OGC API – Dekkingen Standaarden bieden echter vergelijkbare functionaliteit met een resource-georiënteerde architectuur. Ze bieden een URI voor elke resource die ze blootstellen. Dit maakt de OGC API-normenAlsmede de SensorThings-API, in overeenstemming met het FAIR-subprincipe "A1. (Meta)gegevens kunnen worden opgevraagd via hun identificatiecode met behulp van een gestandaardiseerd communicatieprotocol." OGC Web Services en OGC API's gebruiken beide het HTTP-protocol via internet en kunnen gebruikmaken van de huidige standaarden en praktijken voor authenticatie en autorisatie, zoals OpenID Connect.
De resource-georiënteerde architectuur van de OGC API Standards betekent echter dat ze beter gepositioneerd zijn om best practices voor authenticatie en autorisatie te adopteren. In dit paradigma kan autorisatie op georuimtelijke resources voor elke resource-URI op dezelfde manier worden verfijnd als voor elke andere resource op het web. Als zodanig, OGC API – Features, OGC API – Dekkingen en de Sensor Things API voldoen aan het FAIR-subprincipe “A1.2 Het protocol maakt een authenticatie- en autorisatieprocedure mogelijk, indien nodig. '
Semantische interoperabiliteitsnormen
De OGC REGENBOOG
Om het "Interoperable" FAIR-principe beter te ondersteunen bij het toepassen van semantische interoperabiliteit, implementeert OGC de OGC RAINBOW (voorheen de OGC Definitions Server) als een webtoegankelijke bron van informatie over concepten en vocabulaires die OGC definieert of die communities de OGC vragen namens hen te hosten. Het past FAIR-principes toe op de belangrijkste concepten die ten grondslag liggen aan interoperabiliteit in systemen die OGC-specificaties gebruiken.
Het OGC Registry for Accessible Identifiers of Names and Basic Ontologies for the Web (RAINBOW) is een linked-data server, gepubliceerd en beheerd door OGC, die wordt gebruikt voor het beheren en publiceren van referentievocabularia, standaarddefinities met profielen, ontologieën en resources. Het is bedoeld als een knooppunt in een interoperabel ecosysteem van resources die door verschillende gemeenschappen worden gepubliceerd. Het ondersteunt een breed scala aan resources en maakt het mogelijk om meer waarde uit data te halen. Het is toegankelijk via opengis.net/def.
OGC RAINBOW is geïmplementeerd met behulp van Linked Data- principes die de vindbaarheid verbeteren, waardoor het voldoet aan de FAIR-subprincipes " F1. (Meta)data krijgen een wereldwijd unieke en persistente identificator toegewezen " en " F4. (Meta)data worden geregistreerd of geïndexeerd in een doorzoekbare bron ". Het is toegankelijk via de HTTP-protocollen over het internet en voldoet daarom ook aan " A1. (Meta)data zijn opvraagbaar aan de hand van hun identificator met behulp van een gestandaardiseerd communicatieprotocol " en " A1.1. Het protocol is open, gratis en universeel implementeerbaar ".
De verzameling concepten die zijn opgeslagen in de RAINBOW of in andere vocabulaires kan door data en metadata worden gebruikt om te voldoen aan de FAIR-subprincipes: “ I1. (Meta)data gebruiken een formele, toegankelijke, gedeelde en breed toepasbare taal voor kennisrepresentatie ” en “ I2. (Meta)data gebruiken vocabulaires die de FAIR-principes volgen ”.
De OGC SensorThings API
De OGC SensorThings API is een open en vrije standaard die voldoet aan het FAIR-subprincipe "A1.1 Het protocol is open, gratis en universeel implementeerbaar.” Het omvat een datamodel dat twee eigenschappen omvat die het mogelijk maken om te linken naar URL's voor “meeteenheden” en “waargenomen eigenschappen” (bijv. verwijzingen naar variabele definities), waardoor het voldoet aan het FAIR-subprincipe.I2. (Meta)data gebruiken vocabulaires die de FAIR-principes volgen. ' Andere services en API's, zoals OGC API – Features en OGC API – Dekkingenwordt niet gespecificeerd hoe dit in de praktijk zou kunnen worden gerealiseerd. Er moet dus nog meer werk worden verricht op dat vlak.
Aan de andere kant maken de nieuwe OGC API's gebruik van koppelingsmechanismen om datasets, bronnen en verzamelingen van bronnen te verbinden met andere bronnen voor verschillende doeleinden, waardoor ze voldoen aan het FAIR-subprincipe " I3 (Meta)data bevatten gekwalificeerde verwijzingen naar andere (meta)data ".
Op dezelfde manier is de nieuwe OGC SensorThings API plus (STAplus) Standaard bevat een extra element genaamd "Relation" dat het mogelijk maakt om een observatie te relateren aan andere interne of externe observaties. Het voegt ook een element genaamd "License" toe dat is gekoppeld aan de datastream of observatiegroep die voldoet aan het FAIR-subprincipe "R1.1. (Meta)data worden vrijgegeven met een duidelijke en toegankelijke licentie voor datagebruik. ' Bovendien kan het STA-datamodel worden uitgebreid naar domeinspecifieke gebieden door enkele entiteiten te subklassen, zoals 'Ding' en 'Observatie', waardoor het aan het FAIR-subprincipe kan voldoen.R1.3. (Meta)data voldoen aan domeinrelevante communitystandaarden. '
STAplus omvat veel aandachtspunten voor veilige werking en kan authenticatie en autorisatie ondersteunen door de implementatie van bedrijfslogica, waardoor het voldoet aan het FAIR-subprincipe “ A1.2. Het protocol maakt een authenticatie- en autorisatieprocedure mogelijk waar nodig .”
Andere standaard thematische datamodellen
OGC biedt ook standaarden aan die thematische datamodellen en kennisrepresentaties definiëren. WaterML is bijvoorbeeld een informatiemodel voor de representatie van waterobservatiegegevens. Daarnaast definieert PipelineML concepten die de interoperabele uitwisseling van gegevens met betrekking tot olie- en gaspijpleidingsystemen ondersteunen. De PipelineML Core richt zich op twee cruciale zakelijke toepassingen die specifiek zijn voor de pijpleidingindustrie: inspecties bij nieuwbouwprojecten en renovatie van pijpleidingen.
Een ander voorbeeld is het Land and Infrastructure Conceptual Model (LandInfra) voor land- en civieltechnische infrastructuurfaciliteiten. Onderwerpen zijn onder meer faciliteiten, projecten, uitlijning, wegen, spoorwegen, landmeetkunde, landkenmerken, landverdeling en "natte" infrastructuur (regenwaterafvoer, afvalwater en waterdistributiesystemen). CityGML is bedoeld om stadsobjecten in 3D-stadsmodellen weer te geven. De (aankomende) Model voor ondergrondse datadefinitie en -integratie (MUDDI) geeft informatie over ondergrondse nutsvoorzieningen. IndoorGML biedt een datamodel om binnenhuiskenmerken van gebouwen te representeren. Tot slot, GeoSciML is een model van geologische kenmerken die gewoonlijk worden beschreven en afgebeeld in geologische kaarten, dwarsdoorsneden, geologische rapporten en databases. Deze standaard beschrijft een logisch model voor de uitwisseling van geologische kaartgegevens, geologische tijdschalen, boorgaten en metadata voor laboratoriumanalyses.
Het bestaan van deze standaarden kan elke thematische sector helpen te voldoen aan het FAIR-interoperabiliteitssubprincipe " I1. (Meta)data gebruiken een formele, toegankelijke, gedeelde en breed toepasbare taal voor kennisrepresentatie ". Naast deze standaarden zou het koppelen van hun vocabulaires aan informatiesystemen of databases hun bruikbaarheid aanzienlijk vergroten en het principe van herbruikbaarheid " R1. (Meta)data worden rijk beschreven met een veelheid aan nauwkeurige en relevante attributen " en subprincipe " R1.3 (Meta)data voldoen aan domeinrelevante gemeenschapsstandaarden " bevorderen.
EERLIJK in alles wat we doen
De missie van OGC , om "locatie-informatie vindbaar, toegankelijk, interoperabel en herbruikbaar (FAIR) te maken", plaatst de FAIR-principes centraal in alles wat we doen. In dit artikel is aangetoond hoe OGC-standaarden expliciet ingaan op de FAIR-principes om bij te dragen aan FAIR-geospatiale data.
De hier getoonde standaarden zijn gekozen vanwege hun populariteit en nut, maar vertegenwoordigen slechts een klein deel van wat OGC te bieden heeft. U kunt de volledige reeks OGC-standaarden bekijken op ogc.org/standards.
Voor meer gedetailleerde informatie over OGC API-standaarden, inclusief hulpmiddelen voor ontwikkelaars, nieuws over aankomende code sprints, of om te leren hoe de OGC API-standaarden samenwerken om modulaire "bouwstenen voor locatiebepaling" te bieden die zowel eenvoudige als de meest complexe gebruiksscenario's ondersteunen, kunt u terecht op ogcapi.org.
