GISLAB c/o DIRAP - University of PalermoICAR CNR - Italy

La standardizzazione dei dati geografici nell'ambito della direttiva INSPIRE:

Andrea Sciannaandrea.scianna@cnr.it

GISLAB - http://gislab.dirap.unipa.it/

il caso del progetto Habitats

La Direttiva Inspire

Il 14 marzo 2007 è stata promulgata la DIRETTIVA 2007/2/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO E DEL CONSIGLIO cosiddetta “Inspire” per l’istituizione di un'Infrastruttura per l'informazione territoriale nella Comunità europea (Inspire). La Direttiva INSPIRE, è stata ufficialmente pubblicata, sulla Gazzetta Ufficiale della Comunità Europea, il 25 Aprile con entrata in vigore il 15 Maggio 2007.

La Direttiva pone alcune premesse che sono alla base di tutte le azioni connesse con tale direttiva e cioè:

Per realizzare l'integrazione prevista dalla Direttiva occorre istituire misure di coordinamento tra gli utilizzatori e i fornitori delle informazioni, per poter combinare le informazioni e le conoscenze disponibili in vari settori diversi;

L’Infrastruttura per l’informazione territoriale nella Comunità europea, Inspire, dovrebbe assistere la definizione delle politiche e delle attività che possono avere un impatto diretto o indiretto sull'ambiente;

La Direttiva dovrebbe applicarsi ai dati territoriali detenuti da o per conto delle autorità pubbliche e all’utilizzo dei suddetti dati da parte delle autorità pubbliche nell’esercizio delle loro funzioni pubbliche;

La Direttiva non dovrebbe fissare disposizioni per il rilevamento di dati nuovi né per la comunicazione di tali informazioni alla Commissione, in quanto tali aspetti sono disciplinati da altre normative in materia di ambiente.

Premesse per l’attuazione della Direttiva

Strumenti per la gestione dei dati territoriali

La Direttiva definisce inoltre gli strumenti cardine per una corretta e completa gestione dei dati territoriali fra cui:

I servizi di rete sono indispensabili per condividere i dati territoriali tra i vari livelli di amministrazione pubblica della Comunità. Tali servizi di rete dovrebbero consentire di ricercare, convertire, consultare e scaricare i dati territoriali e di richiamare servizi di dati territoriali e di commercio elettronico.

«infrastruttura per l'informazione territoriale»: i metadati, i set di dati territoriali e i servizi relativi ai dati territoriali; i servizi e le tecnologie di rete; gli accordi in materia di condivisione, accesso e utilizzo dei dati e i meccanismi, i processi e le procedure di coordinamento e di monitoraggio stabilite, attuate o rese disponibili conformemente alla presente direttiva;

Le infrastrutture dati territorialiLe infrastrutture per l’informazione territoriale degli Stati membri

dovrebbero essere finalizzate a garantire che i dati territoriali siano archiviati, resi disponibili e conservati al livello più idoneo;

devono consentire di combinare in maniera coerente dati territoriali provenienti da fonti diverse all’interno della Comunità e di condividerli tra vari utilizzatori e applicazioni;

devono permettere di condividere i dati territoriali raccolti ad un determinato livello dell’amministrazione pubblica con altre amministrazioni pubbliche;

devono rendere disponibili i dati territoriali a condizioni che non ne limitino indebitamente l’uso più ampio; devono infine far sì che sia possibile ricercare facilmente i dati territoriali disponibili, valutarne agevolmente l’idoneità allo scopo e ottenere informazioni sulle loro condizioni di utilizzo;

ALLEGATO I - CATEGORIE TEMATICHE DI DATI TERRITORIALI DI CUI ALL'ARTICOLO 6, LETTERA A), ALL'ARTICOLO 8, PARAGRAFO 1, E ALL'ARTICOLO 9,

LETTERA A)

1. Sistemi di coordinate 2. Sistemi di griglie geografiche 3. Nomi geografici 4. Unità amministrative 5. Indirizzi 6. Parcelle catastali 7. Reti di trasporto 8. Idrografia 9. Siti protetti

ALLEGATO II - CATEGORIE TEMATICHE DI DATI TERRITORIALI DI CUI ALL'ARTICOLO 6, LETTERA

A), ALL'ARTICOLO 8, PARAGRAFO 1, E ALL'ARTICOLO 9, LETTERA B)

1. Elevazione 2. Copertura del suolo 3. Orto immagini 4. Geologia

ALLEGATO III - CATEGORIE TEMATICHE DI DATI TERRITORIALI DI CUI AGLI ARTICOLI 6,

LETTERA B), E ALL'ARTICOLO 9, LETTERA B) 1. Unità statistiche 2. Edifici 3. Suolo 4. Utilizzo del territorio 5. Salute 65 umana e sicurezza 6. Servizi di pubblica utilità e servizi amministrativi 7. Impianti di monitoraggio ambientale 8. Produzione e impianti industriali 9. Impianti agricoli e di acquacoltura 10. Distribuzione della popolazione — demografia 11. Zone sottoposte a gestione/limitazioni/regolamentazione e unità con obbligo di comunicare dati 12. Zone a rischio naturale 13. Condizioni atmosferiche 14. Elementi geografici meteorologici 15. Elementi geografici oceanografici 16. Regioni marine 17. Regioni biogeografiche 18. Habitat e biotopi 19. Distribuzione delle specie 20. Risorse energetiche 21. Risorse minerarie

Interoperabilità

La Direttiva richiama in più punti il tema fondamentale dell’interoperabilità, elemento chiave per la condivisione dell’informazione in genere.

Si potrebbe parlare in tal senso di:

Interoperabilità tecnica e/o tecnologica – in prevalenza attiene al livello software più che hardware;

Interoperabilità semantica – relativa più che altro alla standardizzazione di metadati, dati, definizione di tesauri, applicazione di tecniche basate su ontologie.

WEB ServiceSecondo la definizione data dal World Wide Web Consortium (W3C) un Web Service (servizio web) è un sistema software progettato per supportare l'interoperabilità tra diversi elaboratori su di una medesima rete; caratteristica fondamentale di un Web Service è quella di offrire un'interfaccia software (descritta in un formato automaticamente elaborabile quale, ad esempio, il Web Services Description Language) utilizzando la quale altri sistemi possono interagire con il Web Service stesso attivando le operazioni descritte nell'interfaccia tramite appositi "messaggi" inclusi in una "busta" (la più famosa è SOAP): tali messaggi sono, solitamente, trasportati tramite il protocollo HTTP e formattati secondo lo standard XML

da Wikipedia l’Enciclopedia libera

Gli standard per le tecnologie software Web

Service per dati geograficiEnti standardizzazione per i GIS:- International Standards Organization (ISO)- Open Geospatial Consortium (OGC)

Fra gli standard fondamentali, per il conseguimento dell’interoperabilità, se ne possono elencare alcuni come:- XML (estensibilità, flessibilità)- OGC Geographic Markup Language v. 3.xx- Simple Object Access Protocol - Web Service Defininition Language- Universal Description Discovery and Integration

Gli standard per le tecnologie software OGC Web Service per dati geografici - Web Feature Service per l'estrazione

(WFS) e la modifica (WFS-Transactional) di feature ovvero oggetti geografici archiviati in modo vettoriale.

- Web Coverage Service (WCS) per l’accesso e manutenzione di dati geografici raster o grid..

- Web Map Service (WMS) rende disponibili mappe (come immagini) di dati geografici.

OGC Web Map Service (WMS)

A Web Map Service (WMS) produces maps of georeferenced data. We define a "map" as a visual representation of geodata; a map is not the data itself. This specification defines three WMS operations:

- GetCapabilities returns service-level metadata, which is a description of the service's information content and acceptable request parameters;

- GetMap returns a map image whose geospatial and dimensional parameters are well defined;

- GetFeatureInfo (optional) returns information about particular features shown on a map.

These maps are generally rendered in a pictorial format such as PNG, GIF or JPEG, or occasionally as vector-based graphical elements in Scalable Vector Graphics (SVG) or Web Computer Graphics Metafile (WebCGM) formats.

When requesting a map, a client may specify the information to be shown on the map (one or more "Layers"), possibly the "Styles" of those Layers, what portion of the Earth is to be mapped (a "Bounding Box"), the projected or geographic coordinate reference system to be used (the "Spatial Reference System," or SRS), the desired output format, the output size (Width and Height), and background transparency and color.

Web Coverage Service (WCS) The Web Coverage Service (WCS) supports the networked

interchange of geospatial data as "coverages" containing values or properties of geographic locations. Unlike the Web Map Service (WMS) (OGC document #01-021r2), which filters and portrays spatial data to return static maps (server-rendered as pictures), the Web Coverage Service provides access to intact (unrendered) geospatial information, as needed for client-side rendering, multi-valued coverages, and input into scientific models and other clients beyond simple viewers.

The Web Coverage Service consists of three operations: GetCapabilities, GetCoverage, and DescribeCoverageType. The GetCapabilities operation returns an XML document

describing the service and the data collections from which clients may request coverages.

OGC Web Feature Service (WFS)

The OpenGIS® Web Feature Service (WFS) Implementation Specification allows a client to retrieve and update geospatial data encoded in Geography Markup Language (GML) from multiple Web Feature Services. The specification defines interfaces for data access and manipulation operations on geographic features, using HTTP as the distributed computing platform. Via these interfaces, a Web user or service can combine, use and manage geodata -- the feature information behind a map image -- from different sources. The following WFS operations are available to manage and query geographic features and elements: Create a new feature instance Delete a feature instance Update a feature instance Lock a feature instance Get or query features based on spatial and non-spatial constraints

Esempio di interrogazione WFS

http://147.163.115.2:9995/cgi-bin/mapserv?SERVICE=WFS&VERSION=1.0.0&REQUEST=getfeature&TYPENAME=lim_provinciali&outputFormat=GML3&map=/var/www/cartoweb3/projects/demoPlugins/server_conf/demoPlugins/demoPlugins_wfs.map

Esempio di output su richiesta WFS

La Direttiva e i metadati

REGOLAMENTO (CE) N. 1205/2008 DELLA COMMISSIONE del 3 dicembre 2008 recante attuazione della direttiva 2007/2/CE del Parlamento europeo e del Consiglio per quanto riguarda i metadati

TIPI DI SERVIZI DI DATI TERRITORIALI

3.1. Servizio di ricerca (discovery)

Servizi di ricerca che consentono di ricercare set di dati territoriali e i servizi a essi relativi in base al contenuto dei metadati corrispondenti e di visualizzare il contenuto dei metadati.

3.2. Servizio di consultazione (view)

Servizio che consente di eseguire almeno le seguenti operazioni: visualizzazione, navigazione, variazione della scala di visualizzazione (zoom in e zoom out), variazione della porzione di territorio inquadrata (pan), sovrapposizione dei set di dati territoriali consultabili e visualizzazione delle informazioni contenute nelle legende e qualsiasi contenuto pertinente dei metadati.

3.3. Servizio di scaricamento (download)

Servizio che permette di scaricare copie di set di dati territoriali o di una parte di essi e, ove possibile, di accedervi direttamente

3.4. Servizio di conversione (transformation)

Servizio di conversione che consente di trasformare i set di dati territoriali, onde conseguire l'interoperabilità.

3.5. Servizio di richiesta dei servizi di dati territoriali (invoke)

Servizio che consente di definire i dati in entrata (input) e in uscita (output) richiesti dal servizio di dati territoriali e un workflow o una catena di servizi che combina più servizi. Consente inoltre di definire un'interfaccia esterna del servizio web per il workflow o la catena di servizi.

3.6. Altri servizi (other) Sono previsti in generale un gran numero di servizi aggiuntivi come ad esempio quelli per conversione dei dati fra sistemi di riferimento geografico diverso.

Adozione 15-May-2007 - Entry into force of INSPIRE Directive

15-Aug-2007 22§2 Establishment of the INSPIRE Committee

14-May-2008 5§4 Submission for opinion of the INSPIRE committee of IR for the creation and updating of metadata

03-Dec-2008 5§4 Adoption of INSPIRE Metadata Regulation

19-Dec-2008 21(4) Submission for opinion of the INSPIRE committee of IR for monitoring and reporting

19-Dec-2008 16 Submission for opinion of the INSPIRE committee of IR for discovery and view services

24-Dec-2008 5§4 Entry into force of INSPIRE Metadata Regulation

15-May-2009 24§1 Provisions of Directive are brought into force in MS

05-Jun-2009 17(8) Submission for opinion of the INSPIRE committee of IR governing the access rights of use to spatial data sets and services for Community institutions and bodies

05-Jun-2009 21(4) Adoption of COMMISSION DECISION regarding INSPIRE monitoring and reporting

December 20093 16 Adoption of INSPIRE Regulation on discovery and view services

14-Dec-2009 9(a) Submission for opinion of the INSPIRE committee of IRs for the interoperability of spatial data sets and services for Annex I spatial data themes

14-Dec-2009 16 Submission for opinion of the INSPIRE committee of IR for download services

14-Dec-2009 16 Submission for opinion of the INSPIRE committee of IR for transformation services

December 20093 17(8) Adoption IR governing the access rights of use to spatial data sets and services for Community institutions and bodies

15-May-2012 9(b) Submission for opinion of the INSPIRE committee of IRs for the interoperability of spatial data sets and services for Annex II and III spatial data themes

June 20121 16 Submission for opinion of the INSPIRE committee of IR for the services allowing spatial data services to be invoked

Implementazione Milestone date Article Description

15-May-201021§1 21§2 Implementation of provisions for monitoring and reporting

30-nov-1015 The EC establishes and runs a geo-portal at Community level

03-Dec-20106(a) Metadata available for spatial data corresponding to Annex I and II

October 20115

16 Discovery and view services operational

June 20121 16 Download services operational

June 20121 16 Transformation services operational

June 20125

7§3, 9(a) Newly collected and extensively restructured Annex I spatial data sets available

03-Dec-20136(b) Metadata available for spatial data corresponding to Annex III

January 20155

7§3, 9(b)Newly collected and extensively restructured Annex II and III spatial data sets

available

June 20175

7§3, 9(a) Other Annex I spatial data sets available in accordance with IRs for Annex I

30-May-2019

7§3, 9(b)Other Annex II and III spatial data sets available in accordance with IRs for

Annex II and III

Social Validation of INSPIRE Annex III Data Structures in EU Habitats

Inside EU COMPETITIVENESS AND INNOVATION FRAMEWORK PROGRAMME (CIP)

Jesse MarshAtelier Studio Associato

jesse@atelier.it

Andrea SciannaGISLAB (ICAR CNR – UNIPA)andrea.scianna@cnr.it

Policy Context CIP ICT Policy Support Programme

“Accelerate the deployment of EU-wide services of public interest”

Objective 6.2: Geographical Information “For the purpose of formulating, implementing,

monitoring and evaluating Community policy-making”

HABITATS: Social Validation of INSPIRE Annex III Data Structures in EU Habitats

Issues for INSPIRE Top-down consensus-building processes

across Member States Weak bottom-up feedback slows adoption

Annex III Data Themes depend on Annex I data models

Annex II and III Data Themes carried out in parallel

Habitats-related data normally managed by different and distinct entities

HABITATS Approach From “policy push” to “demand pull” approach

towards standards adoption Real citizens and businesses in “co-design”

processes through concrete pilots Interactive data modelling and iterative

network architecture development Social network community to define usage

scenarios and validate/disseminate results

Living Labs and Social Innovation

SOCIAL SPACES FORRESEARCH AND INNOVATION

PEOPLE-LEDINNOVATION

Habitats-related INSPIRE Themes 16. Sea regions

Seas and saline water body regions/sub-regions 17. Bio-geographical regions

Areas of homogeneous ecological conditions 18. Habitats and Biotopoes

Terrestrial and aquatic natural or semi-natural areas with specific ecological features

19. Species distribution Occurrence of animal and plant species

HABITATS Objectives Build HABITATS User Communities Consolidate best practice from previous experiences Define and implement data and metadata models Design a HABITATS SDI service architecture,

implement applets on-demand and integrate into a coherent service toolkit

Develop new services and service features through the validation pilots

Disseminate project results to environmental and scientific communitie

Sustainable operation of the HABITATS Services

Proposing Partnership

TRAGSA (ES)

FAO (INT)

MAC (IE)

HSRS (CZ)

TRAGSATEC (ES)

TUGraz (AT)

Madonie Park (IT)

ISPRA (IT)

FMI (CZ)

IMCS (LV)

WP2: User Communities Social network platform

Open to service applet mash-ups Engagement of actors from partner networks

ICT-ENSURE, FAO/UNEP, ELARD, IEEM, Humboldt, GMES, Plan4all, C@R, ENoLL

State of art, scenarios, requirements Pilot and extended usage scenarios

Impact assessment Effectiveness for daily environmental activities

WP5: Validation Pilots Coordination of activities and thematic links Pilot platform integration and ad-hoc

mashups HABITATS service applets, widgets & gadgets

Execution of specific pilot activities 7 individual workplans

Evaluation and service simulation Impact of participatory co-design processes Simulation of service and business models

Pilot Scenarios (1) Management of natural resources

Wild Salmon Monitoring (IE) La Palma Protected Marine Area (ES)

Eco-tourism Hiking Trip Planner (IT) Soria Natural Reserve (ES)

Pilot Scenarios (2) Economic activities

Sheep and Goat Herd Management (IT) Economical activity at marine coastal benthic

habitats (LV) National policy

Czech National Forest Programme (CZ)

Interoperability Links

WILD SALMONMONITORING

LA PALMAMARINE

RESERVE

NATURAL RESOURCE MGMT

SHEEP & GOATHERD

MANAGEMENT

ECON ACTIVITYAT COASTAL

BENTHIC HAB.

ECONOMIC ACTIVITIES

HIKING TRIPPLANNER

SORIANATURALRESERVE

ECO-TOURISM

CZECH NAT’LFOREST

PROGRAMME

NAT’LPOLICY

Cross-Pilot Services FAO KIDS: Key Indicator

Data System FAO LADA: Portal for

Worldwide access to Land Degradation Information

IMCS/HSRS: Environmental Awareness and Training

Expected Results Multi-stakeholder communities Data and metadata models SDI network service architecture 7 operational pilot services Quick-prototyped validation platforms Dissemination and local and int’l events Service and business models, exploitation

plans, sustainability agreements

Drivers of Impact Adoption-driven approach to standards Built-in impact assessment Key adoption criteria: Relevance, Openness,

Responsiveness Future development scenarios

Scientific users for environmental management De-professionalised use for social involvement Economic activities linked to environmental mgmt.

Demand-pull drive of multi-channel services

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