Infrastrutture interoperabili per i geodati

L'ambito di studio delle Infrastrutture interoperabili per i geodati è di grande attualità tanto che alcuni testi di letteratura contemporanea - citiamo ad esempio Il Sentiero Luminoso, Wu Ming 2, Ediciclo Editore (2016) - ne prendono in prestito acronimi e glossario per arricchire le proprie pagine, renderle attuali e curiose.

L'attività di IREA in questo settore nasce dall'esigenza di usare Internet per diffondere ed elaborare i prodotti geospaziali delle proprie ricerche, si tratti di mappe digitali che derivano dall'osservazione satellitare della terra o di osservazioni raccolte da sensori sul campo.

 

ale-lauraAnche il mondo dei Sistemi per l'Informazione Geografica (GIS) non ha potuto sottrarsi al processo di 'webbizzazione' che ormai investe molti ambiti. Internet si è imposta come nuova piattaforma di sviluppo anche per i dati geospaziali dettando le regole del loro utilizzo.
Il web non si presta, infatti, ad applicazioni monolitiche controllate da un unico venditore: il suo approccio è quello di un sistema senza padroni, basato su insiemi precisi di standard di riferimento. Internet richiede inoltre un'operatività non vincolata ai sistemi posseduti da ciascun utente; questa caratteristica prende il nome di interoperabilità ed è alla base dei sistemi complessi che prendono il nome di infrastrutture interoperabili per i geodati (SDI, Spatial Data Infrastructure).

I ricercatori IREA di questo gruppo, lavorano in stretto contatto con i loro colleghi esperti di dominio, quali geologi, ecologie e limnologi, nel tentativo di coniugare il più possibile tecnologie e strumenti IT di avanguardia con requisiti e pratiche di chi crea e usa dati e informazioni in settori specifici della ricerca, quali il telerilevamento satellitare, l'ecologia, la biologia, la geologia, ecc.
IREA, in questo momento, si occupa dello sviluppo di infrastrutture di dati spaziali soprattutto nei settori dell'ecologia e della biologia, nell'ambito di ricerche marine, lacustri e terrestri.

Tale attività di ricerca si svolge nell'ambito di diverse iniziative internazionali. Tra le varie ricordiamo: la direttiva europea INSPIRE, il Programma Copernicus/GMES della Commissione Europea, GEO-GEOSS e l'Open Geospatial Consortium (OGC).

Additional Info

IREA, nell’ambito di ricerca delle Infrastrutture interoperabili per i geodati, si è focalizzata principalmente su cinque ambiti di applicazione:

- AGRICOLTURA:  nell'ambito di diversi progetti sono state progettate e sviluppate SDI interoperabili che permettono di esporre su Web e di analizzare tramite geoprtali dedicati informazione eterogenea multisorgente e multitemporale derivante sia da analisi di immagini telerilevate, quali mappe di indicatori del vigore vegetale, sia mappe tematiche territoriali, quali mappe delle particelle catastali agricole, sia informazioni volontarie georiferite create in situ tramite l'utilizzo di applicazioni smart da agronomi, agricoltori, ricercatori e cittadini relativi alle coltivazioni in atto e alla descrizione del loro stato di sviluppo.

- ACQUA: è qui possibile esporre e visualizzare, attraverso geoservizi standard, sia mappe tematiche sia osservazioni che riguardano il mare, la qualità delle acque dei laghi, la biodiversità e le coperture neve/ghiaccio. I dati sono corredati da metadati, ovvero dati che descrivono i dati, che possono essere interrogati a partire da un servizio di geocatalogo. La distribuzione dei dati è a carico di servizi standard OGC WMS, WFS, WCS e SOS. Particolare attenzione è riservata ai parametri abiotici e biotici nelle ricerche ecologiche;   

- ECOLOGIA: è una scienza a impronta fortemente interdisciplinare. La condivisione, la distribuzione e la rielaborazione dei dati proveniente da fonti eterogenee e distribuite richiede un'azione giornaliera per i ricercatori che lavorano in questo ambito. L’adozione di geoservizi standard OGC agevola la riusabilità dei dati potendo contare su un formato comune e permette di raggiungerli grazie al supporto del web;

- BIODIVERSITA': intesa come conoscenza della diversità biologica sul nostro pianeta, si serve sempre più di dati organizzati e servizi web per la distribuzione dei dati di occorrenze di specie. Anche in questo ambito l’adozione di geoservizi standard OGC ha permesso una migliore diffusione ed utilizzo dei dati stessi;

- INCENDI: è qui possibile esporre e visualizzare, attraverso geoservizi web WMS e WFS, mappe tematiche di telerilevamento sulle aree bruciate all'interno dei parchi italiani, in diversi anni di riferimento.

     

    Le ricerche e applicazioni relative a questo ambito di ricerca, utilizzano metodologie e tecnologie proprie dei seguenti settori:

    Infrastrutture di dati spaziali e geoservizi Web per la Direttiva INSPIRE

    Geoservizi per il Sensor Web

    Linked Data e ontologie

    Soft Computing per gestire l'incertezza e l'imprecisione dell'informazione

    Workflow e processi web per l'analisi dei dati ecologici

    Applicazioni smart per la creazione di Informazione Geografica Volontaria condivisibile in modo interoperabile su Web

     

    Questa attività di ricerca a carattere tecnologico è fortemente orientata alle applicazioni concrete; produce quindi non solo articoli a carattere tecnologico e scientifico (si veda la bibliografia dei ricercatori partecipanti) ma anche implementazioni concrete che comprendono i geoservizi implementati e offerti da IREA, alcuni clienti per accedere e visualizzare i servizi o una loro parte e soprattutto costituiscono una base di esperienze che crea legami, collaborazioni e opportunità di progetti con altri centri di ricerca e con le pubbliche amministrazioni sia nazionali sia internazionali. Si tratta di conoscenze e tecnologia ad alta trasferibilità, soprattutto verso le aziende che operano nel settore dei sistemi per il trattamento dei dati geografici.

     

    I principali prodotti della ricerca, appartenenti all'ambito delle Infrastrutture interoperabili per i geodati, sono:

    - Pagine wiki o siti web curate dall'ambito di ricerca delle Infrastrutture interoperabili per i geodati. 

    Riportiamo la wiki del sottoprogetto 7 del progetto bandiera RITMARE.

    - Geoportali e geocataloghi IREA

    - Geoservizi IREA

    - Software IREA

    Inoltre, per una prima rassegna bibliografica sommaria di questo ambito di ricerca, proponiamo di seguito un breve elenco:

    - Fugazza C., Pepe M., Oggioni A., Tagliolato P., and Carrara P., 'Streamlining geospatial metadata in the Semantic Web', IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, vol 34 (2016),
    URL http://stacks.iop.org/1755-1315/34/i=1/a=012009

    - Tagliolato P., Oggioni A., Fugazza C., Pepe M., and Carrara P., 'Sensor metadata blueprints and computer-aided editing for disciplined SensorML', IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, vol 34 (2016) URL http://stacks.iop.org/1755-1315/34/i=1/a=012036

    - Fugazza C., Pepe M., Oggioni A., Pavesi F., and Carrara P., 'A holistic, semantics-aware approach to Spatial Data Infrastructures', Proc. of 3rd International Conference on Data Management Technologies and Applications (2014)

    - Fugazza C., Menegon S., Pepe M., Oggioni A., and Carrara P., 'The RITMARE Starter Kit: Bottom-up capacity building for geospatial data providers', Proc. of 9th International Conference on Software Paradigm Trends (2014)

    - Fugazza C., A. Oggioni, P. Carrara, "RITMARE: Linked Open Data for Italian Marine Research", ERCIM-News (Issn: 0926-4981), No. 96 (January 2014), pp. 17-18, [Online]

    - Oggioni A., M. Bastianini, P. Carrara, T. Minuzzo, F. Pavesi, Sensing Real-Time observatories in marine sites: a proof-of-concept, Proceedings of the 3rd International Conference on Sensor Networks 2014 (SENSORNETS '14), Lisbon (Pt), 7-9 Jan 2014, pp. 111-118

    - Criscuolo L., M. Pepe, S. Lella, P. Carrara, OGC Web Services in the workflow of a research Institute dealing with Remote Sensing data, International Conference on Data flow: from Space to Earth, Venezia (Italy), 21-23 March 2011, Flash memory Proceedings, paper number 10127

    - Oggioni A., M. Bastianini, P. Carrara, F. Pavesi, "Condivisione di dati real time tra sensori di Istituti del CNR: un approccio possibile", 17a Conf. Naz. ASITA, Riva del Garda, 5-7 novembre 2013, pp. 1047-1054, ISBN 978-88-903132-8-8 

    Le pubblicazioni scientifiche relative a questa attività possono essere inoltre recuperate dai curricula dei ricercatori che sono in essa coinvolti. 


     

     


     

    Sono numerosi i progetti, nazionali ed internazionali, in cui si sono applicate le capacità di IREA relativamente a questo settore di ricerca. Ecco i principali:

    Ambito AGRICOLTURA: progetto FP VII ERMES, progetto Regione Lombardia - CNR SPACE4AGRI

    Ambito ECOLOGIA: progetto LIFE+ EnvEurope; progetto H2020 eLTER; progetto Data-LTER-Mountain

    Ambito BIODIVERSITA': progetto LifeWatch Italia; progetto CNR GIIDA ( Gestione Integrata e Interoperativa dei Dati Ambientali)

    Ambito ACQUA: progetto bandiera RITMARE - la ricerca italiana per il mare; progetto H2020 ODIP2; progetto AWARE.

    Ricordiamo che il progetto europeo che ha gettato le basi di questo ambito di ricerca IREA è stato il Progetto INTERREG IDE-Univers (2006-2007), coordinato dalla Regione Catalana. In questo Progetto, IREA ha coordinato i partner italiani nella creazione di un servizio standard di catalogo (OGC CS-W) di tutti i metadati disponibili (circa 900) e di una rete di alcuni servizi.

     

     

    Anna Basoni

    Gloria Bordogna

    Paola Carrara

    Laura Criscuolo

    Cristiano Fugazza

    Alba L'Astorina

    Simone Lella

    Stefano Menegon (assegno ISMAR CNR su fondi RITMARE SP7)

    Alessandro Oggioni

    Fabio Pavesi

    Monica Pepe

    Anna Rampini

    Paolo Tagliolato (assegno ISMAR CNR su fondi LifeWatch Italia)

    Le attività di IREA in questo settore sono state oggetto di un Focus del CNR: in italiano e in inglese

    Articolo su NanniMagazine (WMS per aree bruciate)