Teil 1: Metadaten Editor – Technologie und Status Teil 2: Weitergehende Gedanken Wassilios Kazakos FZI Forschungszentrum Informatik Karlsruhe

Metadaten Editor Technologie und Status Wassilios Kazakos FZI Forschungszentrum Informatik Karlsruhe

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme3 Projektübersicht

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme4 Funktionalität HTML-basierte Eingabemasken kontextsensitives Hilfesystem datenbankgestützt Importmöglichkeiten aus ESRI-Produkten Mehrsprachigkeit (deutsch + englisch) Dokumentation Export nach UDK Administration (Neu) Verbesserte Suchfunktionalität (Neu) Koordinatentransformation (Neu)

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme5 Spezielle Anforderungen Umfangreiches Schema nach ISO  Weit mehr als nur die Kernelemente Komplexe Strukturen  optionale und Pflichtfelder  wiederholbare Felder  mehrere Strukturierungsebenen  bedingte Unterstrukturen Einfache Anpassungen an spezielle lokale Gegebenheiten erforderlich

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme6 Lösungsansatz Schemagetriebene automatische Generierung der Benutzerschnittstelle  Gemeinsame Funktionalität der einzelnen Instanzen rausarbeiten  Anpassungen über die Definition des Schemas  NOKIS-Schema definiert alle Elemente eines Metadatums  Annotationen für spezielle Anpassungen  dadurch deutlich verkürzte Änderungs- und Anpassungszeiten Visualisierung  Gutes Ergebnis nach vielen Diskussionen mit den Benutzern

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme7 Automatische Generierung NOKIS Schema ISO (XML Schema) Annotationen XPath XML-Vorgabe- fragmente Editorschablonen (XSLT) Sprachpaket (XML) DB-Typbibliothek (XML) XSLT Prozessor XSLT Prozessor Benutzerschnittstelle (XSLT) DB-Schema (SQL) XML->DB-Abbildung (XSLT) Gemeinsame Funktionalität Erzeugen, Aktualisieren, Suche, Import, Export, PDF, Text Erzeugung etc. z.B. Ändern des Layouts z.B. Erweitern um neue Elemente

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme8 Technik Technische Plattform  Programmiersprache Java  Apache Xerces (XML Schema), Saxon (XSLT)  Apache Tomcat als Applikationsserver  PostgreSQL als freies Datenbanksystem (ausgereifter als MySQL)  Minnesota Map Server  alle Produkte: keine Lizenzgebühren, Open Source Technische Anforderung (Beispiel)  Server bei 5-10 gleichzeitigen Nutzern:  Pentium III, 256 MB RAM  Client: Netzzugang, Browser

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme9 Eingabemaske

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme10 Erweiterte Suche Art der Konditionen auswählen Konditionen festlegen eine/alle

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme11 Koordinatentransformation Koordinaten angeben Koordinatensystem angeben Transformation Koordinaten im Zielkoordinatensystem Für Editor, die Suche und als WebService für andere Anwendungen Kapselung von Proj4 (Open Source, c)

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme12 Fazit (Ende Teil 1) Umfassendes Werkzeug zur Erfassung, Pflege, Recherche von Metadaten Wichtigste Neuerungen  Verbesserter Editor, umfassende Suche, Transformationen  Administrationswerkzeug Sehr innovativer Ansatz Zukunft:  Integration mit Daten  Semantic Web?

Weitergehende Gedanken

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme14 Übersicht Mehr Semantik  Thesauri & Gazetteer  Semantic Web Integration mit Daten  Zugreifen, Analysieren, Publizieren  disy Cadenza (Niedersachsen, Schleswig-Holstein)

Thesauri und Gazetteers

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme16 Thesauri (Fach-)Wortgutsammlung  Begriffe und in ihrer hierarchischen Beziehungen zueinander  Synonyme werden auf einen einzigen Terminus reduziert  Homonyme werden eindeutig festgelegt Einsatzmöglichkeit:  Beschreibung von Metadaten mit definierten, vereinbarten und genormten Bezeichnungen (Deskriptoren)  Verbesserung der Suche über gezielte Suche nach Deskriptoren Beispiele: GEMET (EEA), UBA-Thesaurus  Gute Ausgangsbasis, aber zu wenig spezifisch für IKZM

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme17 using Beispiel GEMET+C in CoastBase CDS GELOS Coastal extension GEMET Coastal terms within GEMET Coastal terms not in GEMET CoastBase controlled vocabulary CoastBase domain model Conceptual View 1: Terms needed for eutrophication assessment Conceptual View 2: Terms needed for ICZM planning

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme18 Thesaurus in Coastbase Sicht speziell für die aktuelle Aufgabe des Benutzers

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme19 Thesaurus in EUROSION

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme20 Gazetteer Ein geographisches Wörterbuch  Suche über Namen und Beschreibungen statt Koordinaten  Ozeane, Inseln, Meeresregionen etc. Beispiele:  Geo-Thesaurus Environment (GTE) von GEIN  Mehr als Ortsangaben in Deutschland  Alexandria Digital Library Gazetteer  5.9 Mio Ortsangaben Weltweit Anpassung und Erweiterung auf Besonderheiten der deutschen Küstenregionen notwendig

Semantic Web

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme22 Semantic Web: Die Vision “The Semantic Web is a vision: the idea of having data on the Web defined and linked in a way that it can be used by machines not just for display purposes, but for automation, integration and reuse of data across various applications. ” [W3C 2001] “The Semantic Web is an extension of the current Web in which information is given well-defined meaning, better enabling computers and people to work in cooperation.” [Berners-Lee et al 2001]

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme23 Schichten des Semantic Web Quelle: Berners-Lee (1999)

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme24 Was ist eine Ontologie Aus B.Smith, C. Welty, FOIS 2001 Introduction, Ontology: Towards a New Synthesis

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme25 Beispiel: Das Web + Semantik Workshop-Seite Im Rahmen des Projekts NOKIS findet ein Workshop in Büsum statt. Büsum Touristeninformationen Büsum liegt... Hat.... ist,.. NOKIS Startseite NOKIS ist ein Projekt.... Link Projekt NOKIS Beschreibung Metadaten hat Ziel hat Thema Büsum Nordsee findet statt in Liegt an NOKIS Workshop beginnt am endet am organisiert

Was hat das mit IKZM zu tun?

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme27 low high Business Complexity Added value by integ- ration Data Transport Data & Information Integration Application Integration Process Integration Service-Driven Integration... to transport data... to have a common understanding of the data of an enterprise... to integrate application logic and data between two or more applications... to automate business operations, tasks and transactions of business processes... to allow for flexible and dynamic integration of suppliers, customers and partners The More Difficult the Integration Problem, the Bigger is the Potential of Semantic Technologies

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme28 Annotation & recommendation systems Annotation & recommendation systems Automatic Web resource classification Browsing / querying interfaces Browsing / querying interfaces Distributed inference services Query languages Query languages Conceptual schemas for sites & portals Conceptual schemas for sites & portals Metadata extraction & storage Metadata extraction & storage Web metadata standards Semantic interoperability frameworks Information & services brokering architectures Applications An emerging agenda for the Semantic Web P. Constantopoulos, SemWeb 2000, Semantic Web Workshop, Lisbon

Integration von Daten

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme30 Aktuelle Herausforderungen Einheitliche und übergreifende Sicht auf Daten:  Fachanwender müssen immer mehr und komplexere Berichtspflichten wahrnehmen  Entscheider, Sachbearbeiter wollen gezielte Recherchen und Aufbereitungen auf aktuellen Daten, die sie beim Entscheidungsprozess unterstützen  Externe Büros und Öffentlichkeit benötigen Zugang zu Daten Gestiegene Anforderungen müssen mit immer weniger finanziellen und personellen Mitteln umgesetzt werden!  Metadaten sind das Mittel um Informationen zu finden und zu beschreiben  Benötigt wird Zugriff auf die Daten und Werkzeuge zur Analyse und Aufbereitung

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme31 Lösungsansätze Ausgangszustand:  Dateninseln einzelner Fachanwendungen  Nur teilweise sind abgestimmte Strukturen vorhanden  GIS und Fachanwendungen schlecht integriert  Kein durchgängiges Konzept bei der Informationsverteilung Lösung hat drei Fassetten:  Auffinden von Daten (über Metadaten)  Datenintegration  Umfassendes Berichts- und Auswertewerkzeug  "Business Intelligence" oder "Spatial Intelligence" Beispiel  disy Cadenza

32 Plattform disy Cadenza Teilmodule: Metadaten Ad-hoc Query Tabellenanalyse Diagramme Karten Reporting EAI einfacher Web-Klient leistungsfähiger Web-Klient Informationssichten in den Datenbestand Repository Datenbanken, Data Warehouses Oracle, SQL-Server, DB2, Informix, MS-Access,... Designerwerkzeug für Informationssichten, Benutzer- und Rechteverwaltung

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme33 Informationen finden u. erklären Wie werden Informationen gesucht ? Wie werden Informationen ausgewählt ? Wie werden Informationen analysiert ? Wie werden Informationen publiziert ? Der Navigator zeigt Informationssichten des Repository (Sichten in das Data Warehouse und die operationellen Datenbanken) Einfache Suche über Schlagwörter Ähnlich Web-Suchmaschine Erläuterung einer Informationssicht Hierarchische Suche nach Informationssichten Einbindung von Datenkatalogen, Thesauri,...

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme34 Informationen auswählen u. verknüpfen Kunden Lager Produkte Wie werden Informationen gesucht ? Wie werden Informationen ausgewählt ? Wie werden Informationen analysiert ? Wie werden Informationen publiziert ? Vertrieb Verknüpfung unterschiedlicher Informationsquellen Suchkriterien Ad-hoc Querys: Explorativer und kontextsensitiver Informationszugriff Kriterienbelegung: Fach- und Geokriterien Verschiedene Typen Hierarchische Kriterien Kontextsensitive Auswahl Auswahl in der Karte

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme35 Informationen auswählen u. verknüpfen Wie werden Informationen gesucht ? Wie werden Informationen ausgewählt ? Wie werden Informationen analysiert ? Wie werden Informationen publiziert ? Integriertes GIS: Grafische Recherche und Auswahl Heterogene Geodaten: Oracle Spatial ESRI ArcSDE g.Server ArcIMS (nativ) WMS WFS ESRI-Shapefiles Rasterbildkataloge GML Alle GIS- Standardfunktionen

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme36 Informationen analysieren u. aufbereiten Wie werden Informationen gesucht ? Wie werden Informationen ausgewählt ? Wie werden Informationen analysiert ? Wie werden Informationen publiziert ? Vordefinierte Auswertesichten Speichern erstellter Sichten Komplexe Tabellenanalysen und –aufbereitungen: Sortierung, Filter, Auswerte- spalten, Gruppierung, Aggregierung,... Analysen in Diagrammen Räumlich Analyse in interaktiven Karten Officeanbindung

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme37 Informationen berichten u. verteilen Einfache Erstellung von Reportvorlagen Wie werden Informationen gesucht ? Wie werden Informationen ausgewählt ? Wie werden Informationen analysiert ? Wie werden Informationen publiziert ? Flexible Reportformate (PDF, RTF,...)

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme38 Zusammenfassung NOKIS liefert die Infrastruktur für Metadaten  Erfassung, Pflege  Suche, Austausch Ansätze für die Zukunft  Mehr Semantik  Hin zu Thesauri und Gazetteers  Auf dem Weg zum Semantic Web  Integration mit Daten  Zugreifen, Analysieren, Publizieren

FZI Forschungszentrum Informatik - Abteilung Datenbanksysteme39 Weiter Informationen unter NOKIS Projektseite  Abteilung DBS im FZI  