Sensor Web in der Praxis –

Anwendungsbeispiele für den interoperablen Austausch von Messdaten

8. Tag der InformationslogistikStuttgart, 16. April 2014

Dr. Simon Jirka, 52°North GmbH, jirka@52north.org

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Überblick

• Was ist das Sensor Web?• Die OGC Sensor Web Enablement-Architektur• Anwendungsbeispiele• Zusammenfassung

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Was ist das Sensor Web?

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Sensor Web• Geodaten

– Karten– Fernerkundungsdaten– Vektordaten

• Geodateninfrastrukturen (GDI)– Austausch von Geodaten– Interoperabilität– Auf nationaler und internationaler Ebene z.B.

• INSPIRE (EU-Richtlinie)• GDI-DE (Deutschland)• GDI-BW (Baden-Württemberg)

• Internationale GDI-Standards:– Open Geospatial Consortium und ISO TC 211

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Sensor Web• Klassische Geo-Web-Dienste erlauben

– Zugriff auf Karten Web Map Service– Zugriff auf (binäre) Rasterdaten Web Coverage Service– Zugriff auf Vektordaten Web Feature Service

• Bereitstellung von Messdaten und Sensorfunktionalität über das WWW

• Dazu notwendig: Ansatz zur Integration von Sensoren und Sensordaten in Geodateninfrastrukturen

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Sensor Web• Was wird benötigt?

– Suche nach Sensoren/Sensorsystemen, Beobachtungen und Messprozessen

– Beschreibung der Fähigkeiten eines Sensors und der Qualität von Messungen

– Zugriff auf Sensorparameter– Steuerung von Sensoren um bestimmte Messungen

vorzunehmen– Abrufen von Sensormesswerten (insbesondere auch aus

Datenarchiven)– Abonnieren/Publizieren von Benachrichtigungen anhand

von Messwerten

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Sensor Web• Interoperabilität

– Sensorschnittstellen sind extrem heterogen: Datenformate, Protokolle

– Systeme zur Verwaltung von Messdaten sind unterschiedlich strukturiert

• Datenmodelle• Datenbank Management Systeme• Konzepte/Begriffe

• Im nächsten Abschnitt: OGC Sensor Web Enablement als standardisierte Architektur zum Aufbau von Sensor Webs

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Die OGC Sensor Web Enablement-Architektur

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Sensor Web Enablement

• Initiative des Open Geospatial Consortiums (OGC)

• Standards zum Austausch von Messdaten GDI-Erweiterung für Sensordaten

• Web-basiert• Interoperabilität zwischen

– Organisationen– Ländern– Software-Paketen– Fachgebieten

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Sensor Web Enablement

Umweltbehörde Vekehrsdaten

Desktop-SystemWeb-ClientGIS

Anbieter von Wetterdaten

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Sensor Web Enablement

Umweltbehörde Verkehrsdaten

Desktop-SystemWeb-ClientGIS

Anbieter von Wetterdaten

SOS SOS SOS

OGC/ISO Observations & Measurements

OGC Sensor Observation Service

OGC/ISO Observations & Measurements

OGC Sensor Observation Service

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Sensor Web Enablement

Data

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Sensor Web Enablement

• Zusammenfassung– OGC Standards um Sensor Webs aufzubauen– Umfasst Schnittstellen und Datenmodelle/

-formate– Funktionalität

• Pull-basierter Datenabruf• Push-Mechanismen• Sensor-Steuerung

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Nutzungsbeispiele

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Nutzungsbeispiele

• Luftqualität in Europa• Hydrologische Messdaten

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Europäische Umweltagentur

Quelle: EEA

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Europäische Umweltagentur

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Luftqualität in Belgien• Luftqualitätsdaten

– Einfluss von Verkehr und Industrie– Wichtig für Lebensqualität und Gesundheit– Monitoring nötig und Ableitung von Handlungsstrategien

• Zentrale Datenbank (PostgesSQL/PostGIS)• SOS als Zugriffsmechanismus• Ziele

– Messdaten verfügbar machen– Analysen ermöglichen (z.B. mit Hilfe von R) siehe auch SOS4R

und sensorweb4R– Visualisierung auf verschiedenen Plattformen

• R4IRCEL-Demo:– http://geostatistics.demo.52north.org/shiny/– http://shiny.irceline.be/examples/combinedAnalysis/

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Luftqualität in Belgien

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Luftqualität in Belgien

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Luftqualität in Belgien

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Weitere Länder

• Niederlande: RIVM– Prototyp verfügbar, Produktivsystem wird gerade installiert

• UK– Installation läuft

• Schweden– Produktivsystem in Betrieb– EEA bezieht bereits Messdaten

• Litauen– Projektstart in den nächsten Wochen

• Demo: http://sensorweb.demo.52north.org/jsClient/

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Weitere Länder

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Weitere Länder

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Weitere Länder

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Hydrologie

• Typische Daten– Wasserstand– Abfluss– Wasserqualität

• Wichtig für Fragen wie– Flutgefahren– Verkehr– Abwassermanagement

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Hydrologie

• Spezielle Anforderungen• Wie werden Daten organisiert? Zeitreihen• Fachspezifische Begrifflichkeiten• Einheitlicher Weg zur Abbildung auf SWE• Lösungsansatz: Profile von Standards• Anwendungsbeispiele:

– PEGELONLINE (WSV)– Wupperverband– ECMWF/GRDC

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Hydrologie - Wupperverband

• Regionaler Wasserverband• Zahlreiche hydrologische Messdaten• SOS aufgesetzt auf PostgreSQL-Datenbank• Entwicklung einer individuellen Client-

Applikation auf Basis des 52°North Sensor Web Clients

• http://fluggs.wupperverband.de/sensorwebclient/Client.html?locale=de

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Hydrologie - Wupperverband

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Zusammenfassung

• Interoperabilität• Austausch von Sensordaten zwischen

– Organisationen– Ländern– Forschungseinrichtungen– ...

• OGC Sensor Web Enablement als Framework von Standards

• Anwendungsbeispiele: Umweltbeobachtung, Hydrologie, ...

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Weiterführende Informationen:

http://52north.org/http://sensorweb.demo.52north.org/

jirka@52north.org