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  • Studie über den Einsatz von Linked Data zur Publika-

    tion von Meteodaten

    In Zusammenarbeit mit

    Forschungsstelle Digitale Nachhaltigkeit

    Institut für Wirtschaftsinformatik

    Universität Bern

    Engehaldenstrasse 8

    3012 Bern

    www.digitale-nachhaltigkeit.unibe.ch

    Wirtschafts- und Sozialwissenschaften

    Departement Betriebswirtschaftslehre

    Institut für Wirtschaftsinformatik

    Forschungsstelle Digitale Nachhaltigkeit

    http://www.digitale-nachhaltigkeit.unibe.ch/ https://de.wikipedia.org/wiki/Labor_Spiez https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/

  • Studie über den Einsatz von Linked Data zur Publikation von Meteodaten

    2

    Inhaltsverzeichnis

    1 Ausgangslage ................................................................................................................. 4

    2 Einführung in Linked Data (LD) ..................................................................................... 5

    2.1 Das Konzept „Linked Data“ ........................................................................................... 6

    2.2 Datenintegration mit Linked Data .................................................................................. 7

    2.3 Technische Anforderungen an Linked Data .................................................................. 8

    3 Studie ............................................................................................................................ 12

    3.1 Linked Data Technologie ............................................................................................. 12

    3.1.1 Technische Prinzipien für die Publikation und Nutzung von Linked Data ................. 12

    3.1.1.1 Publikation Linked Data ............................................................................................... 12

    3.1.1.2 Voraussetzungen .......................................................................................................... 13

    3.1.1.3 Überführen von MeteoSchweiz Daten nach RDF ........................................................ 13

    3.1.1.4 Consume ....................................................................................................................... 14

    3.1.1.5 SPARQL ........................................................................................................................ 15

    3.1.1.6 HTTP Resolving / Dereferencing .................................................................................. 15

    3.1.1.7 Linked Data APIs (API Middleware) ............................................................................. 16

    3.1.1.8 Human Layer................................................................................................................. 17

    3.1.2 Abgrenzung zu anderen Konzepten ............................................................................ 18

    3.2 Überlegungen zu Sizing / Betrieb ................................................................................ 18

    3.3 Veränderung der Kundenbeziehung- und Bedürfnisse .............................................. 21

    3.4 Wissensbedarf & Maturitätslevels ............................................................................... 27

    3.5 Erkenntnisse aus dem Proof of Concept (Show Case) ............................................... 28

    3.5.1 Look and Feel der Webapplikation .............................................................................. 30

    3.5.2 Authentifizierung open/closed Data ............................................................................ 31

    4 Weiterführende Informationen ..................................................................................... 33

    4.1 Vorhandene Vokabulare im Bereich Meteorologie ...................................................... 33

    4.2 Bekannte Vorhaben im Umfeld von Linked Data ........................................................ 34

    4.2.1 Schweizer LD Projekte ................................................................................................. 34

    4.2.2 Internationale Projekte ................................................................................................. 35

    4.3 Weiterführende Literatur .............................................................................................. 39

  • Studie über den Einsatz von Linked Data zur Publikation von Meteodaten

    3

    5 Anhang .......................................................................................................................... 40

    5.1 Glossar und Abkürzungen ........................................................................................... 40

    5.2 Verzeichnisse ............................................................................................................... 44

  • Studie über den Einsatz von Linked Data zur Publikation von Meteodaten

    4

    1 Ausgangslage

    Die Studie erklärt einerseits die Konzepte von Linked Data zeigt deren Einsatzmöglichkeiten und

    auch Grenzen für die Publikation von Meteodaten auf.

    Die Studie ist in Zusammenarbeit der folgenden Partner entstanden:

    Fachpartner und Datenlieferanten:

    • Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie, MeteoSchweiz

    www.meteoschweiz.admin.ch

    • Schweizerisches Bundesarchiv, BAR

    www.bar.admin.ch

    • Schweizerische Bundesbahnen SBB

    www.sbb.ch

    Umsetzungs- und Technologiepartner:

    • Universität Bern, Forschungsstelle Digitale Nachhaltigkeit

    www.digitale-nachhaltigkeit.unibe.ch

    • queo swiss, Solothurn

    www.queo.swiss

    • Zazuko GmbH, Biel/Bienne

    www.zazuko.com

    http://www.meteoschweiz.admin.ch/ http://www.bar.admin.ch/ http://www.sbb.ch/ http://www.digitale-nachhaltigkeit.unibe.ch/ http://www.queo.swiss/ http://www.zazuko.com/

  • Studie über den Einsatz von Linked Data zur Publikation von Meteodaten

    5

    2 Einführung in Linked Data (LD)

    Mit dem Aufkommen von Open Data Prinzipien und entsprechenden Portalen haben viele Behörden

    begonnen, Datensätze der Öffentlichkeit zugänglich zu machen. Diese Daten müssen heute oftmals

    vom Datennutzer nachbearbeitet werden, bevor sie in entsprechenden Applikationen mehrwertbrin-

    gend verwendet werden können.

    Linked Data propagiert mit dem Datenmodell RDF und dem dazugehörigen Semantic Web Stack

    die standardisierte Basis einer Technologie, welche die Maschinenlesbarkeit der Daten erhöht und

    damit die Wiederverwendung derselben in neuen Anwendungsfällen stark vereinfacht.

    Abbildung 1: Semantic Web Layer Cake

    Linked Data baut dabei auf bestehenden Web Technologien auf und wird vom W3C standardisiert,

    dies ermöglicht einen kompetitiven Markt mit verschiedenen Implementationen der jeweiligen Stan-

    dards, was wiederum Unabhängigkeit von Herstellern sicherstellt. Die Interoperabilität der Daten

    und Standards ist dabei Teil des Konzepts, föderale Datenhaltung, Mehrsprachigkeit und Siloüber-

    greifende Abfragen sind Kern des Semantic Web Stacks.

    Linked Data ermöglicht Probleme anzugehen, die mit bestehenden Technologien nur schwer oder

    mit deutlich mehr Aufwand umsetzbar sind. Die Flexibilität des Stacks und dem Graph-basierten

  • Studie über den Einsatz von Linked Data zur Publikation von Meteodaten

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    Datenmodell RDF benötigt initial eine gewisse Einarbeitungszeit, sowohl auf Seiten des Datenhal-

    ters wie des Datennutzers. Sobald dieser Punkt erreicht ist, kann aber deutlich mehr Wissen wie-

    derverwendet werden, als dies typischerweise in geschlossenen Systemen der Fall ist. Die Komple-

    xität kann dabei kontinuierlich gesteigert werden, es ist möglich mit einfachsten Mittel anzufangen

    und später mehr und mehr maschinell erledigen zu lassen.

    Linked Data ermöglicht, Daten über technische und organisatorische Grenzen hinweg zu verknüp-

    fen. Im Folgenden werden das Konzept „Linked Data“, die technischen Anforderungen an Linked

    Data und der Aufbau des „Web of Data“ von der einfachen Publikation bis zur Verlinkung von Daten

    erklärt.

    2.1 Das Konzept „Linked Data“

    Schon in der Antike entstand die Idee, alles Wissen der Welt an einem Ort – der Bibliothek – zu

    sammeln, um dessen effiziente und vernetzte Verarbeitung sicherzustellen. Vannevar Bush1 formu-

    lierte diese Vision erstmals auf einer informationstechnischen Ebene und präsentierte, in seinem

    wegweisenden Artikel aus dem Jahre 1945 den Memex, eine integrierte und vernetzte Wissensma-

    schine. Aufgrund dieser Vision baute Douglas Engelbart2, der Erfinder der Computer-Maus, Ende

    der 60er-Jahre ein erstes Hypertextsystem3. Kombiniert mit der Idee der Vernetzung mehrerer sol-

    cher Systeme über das Internet erfand Tim Berners-Lee 1989 das World Wide Web4. Dieses ermög-

    licht es Menschen überall auf der Welt, erstens Texte und Medien zu publizieren und zu verlinken –

    das heisst, Beziehungen zwischen den publizierten Elementen herzustellen – und zweitens in diesen

    Publikationen Nachforschungen anzustellen.

    Die folgenden technischen Grundlagen haben das Wachstum des World Wide Web ermöglicht:

    1. Offene und frei zugängliche Standar