Доклад 2009 030 обща стратегия за изпълнение на рамковата директива за водите (2000/60/ЕО)

5.6Стандарти за обмен на данни

53. Цел за стандартите за обмен на данни

• 
  Потребителите могат да намалят разходите за разработване и прилагане на специфичен поток за докладване;
  
• 
  Развитието на спецификациите за докладване ще бъде по-лесно и може да се използват повторно вече разработени компоненти;
  
• 
  Като се има предвид, че се препоръчва GML, схемите на разработеното приложение и структурата на данните могат да осигурят основа за обмен на файлове и разработване на уеб услуги.
  
• 
  
  

Препоръката за GML наскоро бе подкрепена от разработващия екип на INSPIRE, работещ по Спецификациите на данните в документ D2.7: Указания за кодиране на пространствени данни, версия 2.0.Използването на GML и схеми за прилагане на GML са в съответствие с развитието на уеб услуги.

54. GML - естествен избор, очакващ вземането на решения

Стандартът за кодиране OpenGIS ® Geography Markup Language (GML) е ISO стандарт (ISO 19136:2007), който дефинира кодирането на данни в XML за географски данни и граматика за изразяване на модели на тези данни с помощта на XML схема. GML осигурява средства за кодиране на географската информация за пренос на данни и съхранение на данни, особено в контекста на уеб услугите. Той позволява разширяване, като поддържа голямо разнообразие от пространствени задачи, от изобразяване до анализ. Той разделя съдържанието от представянето (графичен или по друг начин) и позволява лесна интеграция на пространствените и непространствените данни. Клиентите и сървърите с интерфейси, които прилагат интерфейс стандарта OpenGIS ® Web Feature Standard Interface четат и записват GML данни.

Фигура 5.6.2 Разработване на спецификации за обмен на данни в процеса на отчитане

Стандартът GML (в момента версия 3.2.1) е изчерпателен и гъвкав стандарт, покриващ широк набор от възможни пространствени структури от данни и видове услуги. Ето защо е полезно прилагането на GML да се ограничи до обща подгрупа на стандартите и да се определи набор от правила за кодиране, които да бъдат прилагани за стандарта. Разработващият екип на INSPIRE, отговарящ за спецификациите на данните, вече определя редица препоръки за такива правила за кодиране в документ D2.7.

5.6.1.1За GML накратко

Версия

GML е разработен съвместно от ISO/TC 211 и OGC и е публикуван като ISO 19136:2007. Актуалната версия на GML е версия 3.2.1 (на разположение на адрес http://www.opengeospatial.org/standards/gml). GML версия 3.xx осигурява възможност за кодиране на няколко елемента: свойства на геометрията, свойства на топологията и свойства на времето. Голямо предимство на използването на GML е, че цялата необходима информация може да бъде кодирана в един единствен GML документ и да бъде валидирани в съответствие със схемата за прилагане на GML. Няма специфични препоръки във връзка с използването на определена версия. Предполага се, че получателят на данните ще трябва разполага с възможности за конвертиране на повече от една версия.

В момента на създаването, GML версия 3.1.1 има някои предимства:

• 
  Тази версия е по-силна в сравнение с предишната версия 2., като например топология и време;
  
• 
  GML версия 2 е по-отворена и предлага няколко избора за изпълнение за един и същ аспект;
  
• 
  Софтуерната поддръжка за тази версия е по-широка, отколкото за най-новата версия 3.2.1.
  

Профили

Един от начините за ограничаване на прилагането на GML е чрез използване на профили. Профили се различават от схемите за прилагане. Профилите са част от имената в GML (Отворен ГИС GML) и определят ограничени подмасиви на GML. Профилите често са създаден в помощ на производни езици на GML (виж схемите за прилагане), създадени в подкрепа на конкретни сфери на приложение, като търговската авиация, морската картография или експлоатация на ресурсите. OGC е определил няколко специфични профила на типове данни, от които за WISE се препоръчва Simple Feature Profile (Профил с прости характеристики).GML Simple Feature Profile има три нива на съответствие: ниво 0, 1 и 2, (SF-0, SF-1, SF-2).

Пример:

Примерна структура на схеми за прилагане на GML и кодиране на елементи могат да бъдат намерени в Приложение 12.

Софтуерна поддръжка

GML в различна степен се поддържа както от фирмени, така и от ГИС пакети с отворен код. Тъй като софтуерът се развива постоянно, това ръководство няма да се предоставят конкретни препоръки за софтуера, а по-скоро ще насочва към интернет страницата на OpenGeospatial, където се съдържа актуална информация.

Тъй като GML е базиран на XML, много от съществуващите инструменти на XML могат да се използват за четене, запис, манипулиране и валидиране на GML документи.

55. GML и моделиране на данните

Схемите за прилагане са XML речници, дефинирани с помощта на GML и които съществуват в зададен масив от имена, дефиниран според приложението. Схемите за прилагане да бъдат изградени по конкретни профили на GML или чрез използване на пълния набор от GML схеми. С цел дадени географски данни да се изразят с помощта на GML, дадена общност или организация създава XML схема, специфична за областта на приложение, т.е. схемата за прилагане. Тази схема за прилагане описва типовете обекти, от чиито данни се интересува общността и които приложенията на общността трябва да представят. Например, WISE може да дефинира типовете обекти на крайбрежните водни обекти и т.н. в своите схеми за прилагане. Тези типове обекти от своя страна реферират към примитивни типове обекти, дефинирани в GML стандарта.

На базата на схемата за прилагане, схемата на структурата на данните ще бъде разработена така, че да се улесни обмена на специфични данни. Обикновено GML схемата за структурата на данни трябва да включва:

• 
  Раздел метаданни;
  
• 
  Елемент за обхвата;
  
• 
  Характеристики;
  
• 
  Атрибути към характеристиките.
  

Фигура 5.6.3a Преглед на процеса на кодиране (ISO 19118) Модели за кодиране на схема ниво на съответствие SF -0:

Фрагментите на схемите в схемата за прилагане на GML, която съответства на на GML Simple Feature Profile ниво 0, са:

• 
  Кодиране на основен елемент;
  
• 
  Определяне на нивото на съответствие;
  
• 
  Импортиране и включване на схеми (сред тях и GML схема);
  
• 
  Дефиниране на съвкупност от характеристики (само една за всяка схема за прилагане);
  
• 
  Определяне на типове характеристики;
  
• 
  Дефиниране на кодирането на характеристиките в рамките на типовете характеристики (включително и свойства на геометрията).
  

Структурата на всеки един от тези фрагменти е представена в Приложение 12.

Фигура 5.6.3б Процес на създаване на схема за прилагане на GML (INSPIRE D2.7)

56. GML в WISE

Използването на GML в WISE постепенно ще се разшири с разработването на WISE GML схеми за прилагане и конвертиране на предишните Shape файлове с формуляри и схеми за докладване в схеми за структурата на данните. GML ще изиграе роля както в по-нататъшното развитие на обмена на данни на базата на файлове, така и в разработването на спецификации за уеб услуги, които ще се използват от общностите на WISE и SEIS. Фигура 5.6.4 показва връзката между GML и уеб услугите.

Фигура 5.6.4 Връзка между GML и уеб услугите OGC WFS

57. Правила за кодиране за WISE

При развитието на GML в WISE следва да се спазват редица правила. Разработващият екип на INSPIRE, отговарящ за спецификацията на данните, е разработил набор от препоръки за правила за кодиране в INSPIRE, част от тях са приети и за WISE, директно или след малки модификации. Пълният набор от препоръки (в момента петнадесет) и техните данни можете да намерите в D2.7 INSPIRE Насоки за кодиране на пространствени данни.

 

Внимание! URN NID може да се промени INSPIRE работят на базата на прогнозата, че URN NID "inspire" ще бъде регистриран и използван. INSPIRE използват "x-inspire" като заместител. В контекста на WISE все още остава да бъде решено дали ще се регистрира специално пространство от имена и кой акроним ще заеме то.

 

Извадка от правилата, препоръчани от Разработващия екип на INSPIRE, отговарящ за спецификацията ма данните:

• 
  Правилата за кодиране трябва да се основават на отворени стандарти (INSPIRE Препоръка 2);
  
• 
  Допълнителни правила за кодиране трябва да се добавят само ако новото правило за кодиране има уникални характеристики, които се изискват от кодираните данни, които не са включени във вече одобрените правила за кодиране (INSPIRE Препоръка 3).
  

Препоръки за GML схемите за прилагане:

• 
  Да се използва правилото за кодиране, посочено в ISO 19136 Приложение Е. За типовете в рамките на обхвата на правилото за кодиране на ISO/TS 19139 следва да се прилага правилото за кодиране на ISO/TS 19139. За определяне на приложимото правило за кодиране, следва да се предвиди тагова стойност "xsdEncodingRule" за пакетите и класификаторите. Стойност "iso19136_2007" (по подразбиране, ако не е посочена стойност) показва правилото за GML кодиране, "iso19139_2007" показва правило за кодиране съгласно ISO/TS 19139 (INSPIRE Препоръка 5);
  

• 
  Трансформация от схемата за прилагане на концептуално ниво към UML профила за имплементиране, от който схемата за прилагане на GML се получава автоматично, трябва да следва общ набор от правила във всички теми (INSPIRE Препоръка 6);
  

• 
  За всички управляеми роли, свързани с характеристиките, трябва да се зададе тагова стойност "inlineOrByReference" със стойност "byReference" (INSPIRE Препоръка 7).
  
• 
  Препоръки за XML документи:
  

• 
  XML документите трябва да бъдат кодирани с помощта на кодировки на символите UTF-8 или UTF-16 (INSPIRE 9).
  

Препоръки за използване на URN:

• 
  Желаното пространство от имена в схемата за прилагане GML трябва да в URN със следната форма:
  

 

<име> е името на схемата за прилагане на GML

Кодиране на външен идентификатор:

• 
  За кодиране на уникални идентификатори, включително и пространство от имена и частта с локален идентификатор, трябва да се използва URN. URN трябва да имат следната структура:
  

където

Кодиране на референция на пространствен обект:

• 
  За рефериране на пространствен обект или конкретна версия на пространствен обект, трябва да се използват URN, посочени в Препоръка 11 (INSPIRE Препоръка 12).
  

Кодиране на референция на регистриран елемент:

• 
  За кодиране на идентификаторите на обекти за елементите на регистрите и за референция на тези елементи да се използва URN.
  

urn:x-inspire:def:<клас елемент>:<регистър>:<идентификатор на елемента>,

където

<клас елемент> е името на класа (ISO 19135: RE_ItemClass) на регистрирания елемент;

<регистър> е името на регистъра (ISO 19135: RE_Register);

<идентификатор на елемента> е идентификатора на регистрирания елемент (ISO 19135: RE_RegisterItem).

Възможно е да се използват и други URI. Препоръчва се те да се регистрират като заместващо име на елемента в регистъра на INSPIRE (INSPIRE Препоръка 13).

Модифицирани правила на INSPIRE:

• 
  За подпомагане на оперативната съвместимост и подобряване на съгласуваността между различните общности, правилата за кодиране и структурите на изходните данни в WISE следва по възможност да бъдат съгласувани между различните теми (INSPIRE препоръка 1);
  
• 
  За всяка схема на прилагане в WISE следва да се дефинира схема за прилагане на GML (INSPIRE Препоръка 4);
  
• 
  Всички списъци с кодове трябва да имат зададени тагови стойности "asDictionary" със стойност "вярно" . Трябва да се реферира към регистъра на WISE, който се използва за управление на този списък с кодове (INSPIRE Препоръка 8).
  

Правила за обмен на метаданни:

• 
  При пренос на данни с помощта на модел за пренос (сваляне на целия масив от пространствени данни), масивът от данни следва да включва масив от данни за оценка и употреба (MD_Metadata, както е посочено в спецификация на данните на WISE) (INSPIRE Препоръка 14);
  
• 
  При пренос на данни с помощта на модел за оперативна съвместимост (изтегляне на пространствени обекти въз основа на заявки), реакцията на услугата за сваляне не трябва да включва масив от метаданни, а трябва да предостави препратка към масив от данни или серия от масиви метаданни в дадена услуга за търсене или регистър (INSPIRE Препоръка 15).
  

Специфични правила за WISE:

• 
  Въпреки че GML позволява на повече от една геометрия да представлява дадена характеристика, което може да бъде причина, например, водните обекти, чиято характеристика е представена като точка и като линия или полигон, WISE препоръчва разделяне на всеки тип геометрия в различни GML документи, което ще опрости поддръжката на качването и метаданните на обменяните данни.
  

58. Ролята на Shape файловете в WISE

Наличните интерфейси за докладване, разработени между 2004 и 2007 г., са базирани на формати Shape файлове и XML схеми като набор, завършващ електронното съдържание за докладване по членове 3, 5 и 8 от Рамковата директива за водите. Тези интерфейси за докладване ще остане за актуализиране на информацията по споменатите членове в рамките на първия План за управление на речните басейни и последващите фази на докладване. Като алтернатива могат да се използват GML схеми (обхващащи съдържанието на форматите Shape файлове и XML схемите), които да заменят предишните формати за докладване. GML схемите ще бъдат предоставени от ЕАОС, тъй като те вече са разработени.

Използването на GML в WISE постепенно ще се разширява и няма да се стимулира по-нататъшно използване на Shape файлове. Въпреки че е доста разпространен, форматите Shape файлове имат някои основни недостатъци:

• Форматът не се вписва в архитектурата, ориентирана към услуги;

• Проблеми с контрола и определянето на набор от символи, използвани в атрибутивните таблици;

• Нужни са множество файлове за предаване на една единствена тема;

• Зависимост от разработчика (въпреки че се документират свободно).