Doc.Dr.Ing. Jiří Horák - Ing. Jan Růžička, PhD. - Dr.Ing. Bronislava Horáková - Ing. Tomáš Duchoslav
Institut geoinformatiky
VŠB - Technická univerzita Ostrava
tř. 17. listopadu
708 33 Ostrava - Poruba
E - mail: jiri.horak@vsb.cz, jan.ruzicka@vsb.cz, bronislava.horakova@vsb.cz, tomas.duchoslav.hgf@vsb.cz
One of the most important results of GINIE project (Geographic Information Network in Europe) is the system for evidence and searching case studies about practical application of geoinformation technology. The WebCastle system development is coordinated by CAGI, his realisation and operation is arranged by members of Institute of Geoinformatics (VSB-TU Ostrava). The paper informs about the final state of application and provides a review of saved metadata.
A registration of case studies is based on an implementation of ISO 19115 and related ISO norms. We used core metadata and some metadata was added according our needs. Metadata includes: title, abstract, language and character set, geographical extent, topics category, contact data for responsible party/person and also metadata for this description - it means who and when created this record, in what language and record set.
System has editing and searching/review mode for metadata. Full description of case study should be deposit in PDF format and be available by link from the description of metadata.
Live version of the WebCastle system can be found on http://gis.vsb.cz/webcastle.
Významným výstupem projektu GINIE (Geographic Information Network in Europe) je systém evidence a vyhledávání případových studií o praktickém nasazení geoinformačních technologií. Přípravou systému WebCastle byla pověřena CAGI, realizace systému a jeho provoz byly zabezpečeny pracovníky institutu geoinformatiky na VŠB-TU Ostrava. Příspěvek seznamuje s finálním stavem aplikace a poskytuje přehled uložených informací.
Podstatným krokem je zprovoznění nástroje, který by umožnil vyhledávat případové studie nasazení geoinformačních technologií, prezentovat o nich základní informace a tak napomáhat rozšiřování využívání geoinformačních technologií a jejich úspěšné implementace.
Aplikace se postupně vyvíjela od podzimu roku 2002, v září 2003 byl upraven její design a řešeny další připomínky vznikající při provozu systému, především při vkládání vybraných případových studií.
Evidence případových studií je založena na implementaci normy ISO 19115 a dalších navazujících ISO norem. Norma ISO 19115, schválená v červnu 2003, je určena pro metadata prostorových datových sad, proto byla při implementaci využita jen její povinná část a některé atributy naopak musely být doplněny (což je v souladu s pojetím normy).
Metadata případových studií tedy zahrnují: název, abstrakt, jazyk a znakovou sadu (ve které je případová studie zapsána), geografické určení (oblast, ke které se případová studie vztahuje), oblast použití (kategorie použití studie), kontaktní údaje pro osobu a/nebo organizaci (odpovědnou za případovou studii); samostatnou část pak tvoří metadata tohoto popisu, tj. kdo a kdy tento zápis pořídil, v jakém jazyce a datové sadě.
Z dalších objektů jsou v potřebné míře implementovány objekty organizace, osoba a dokument, u kterých se předpokládá těsná vazba na případové studie.
Plný popis případové studie je uložen zpravidla ve formátu PDF a je přístupný odkazem při prohlížení metadat příslušné studie. Samozřejmostí jsou další odkazy na podrobnější popis či vlastní stránky projektu či alespoň organizaci, která vytvářela či užívá danou aplikaci.
Webová aplikace WebCastle využívá prohlížecího a editačního režimu. Editovat údaje lze samozřejmě po přihlášení do systému a pouze záznamy přihlášeného uživatele.
Při prohlížení nebo úpravě stávajících metadat je nutné je nejdříve vyhledat. Hledání případových studií je možné podle abecedního seznamu názvů, podle organizace, která má vztah (zpravidla autorský) k případové studii, nebo vyhledáním textového řetězce v názvu studie (jsou přípustné i kombinace řetězců).
Naplňování systému zajišťují především členové EUROGI. Do listopadu 2003 mělo být uloženo minimálně 70 studií, stav naplnění ale zaostává.
V současnosti fungují 3 verze systému - ostrá verze, vývojářská verze a testovací verze. Ostrá verze je na adrese http://gis.vsb.cz/webcastle (otestovaná verze s ostrými daty), vývojářská na adrese http://gis.vsb.cz/webcastledev (nová verze k připomínkování, testování a ladění) a testovací verze je na adrese http://gis.vsb.cz/webcastletest. Některé ze zmiňovaných funkcí jsou dostupné pouze ve verzi webcastledev.
Projekt GINIE (Geographic Information Network In Europe) http://www.ec-gis.org/ginie/ je součástí 5. Rámcového programu Evropské unie, v sekci označované jako Information Society Technologies (Technologie pro informační společnost). Podle formy programu patří k tzv. Accompanying measures. Základním cílem projektu je vytvoření a podpora evropské strategie v oblasti geografických informací. Na projektu spolupracují státní instituce, výzkumná centra i zástupci komerční sféry. Hlavními partnery jsou EUROGI (European Umbrella Organisation for Geographic Information), JRC (Joint Research Centre of the European Commission), evropské Open GIS Consortium a Univerzita v Sheffieldu.
V rámci projektu GINIE probíhají jednotlivé aktivity, především realizované přípravou seminářů s experty, přípravou studií a zpráv, zaměřených na infrastrukturu prostorových dat, datovou politiku v Evropě, průzkum role hlavních aktérů v oblasti geoinformatiky, registry a e-služby, srovnání národních asociací. Byla založena skupina ABGI (Advisory Board for Geographic Information), byl připraven 8. EC GIS workshop v Dublinu a řada dalších seminářů a setkání. Česká asociace pro geoinformace se významně podílela na organizaci semináře GINIE Accession workshop on GI capacity building (Praha, 29.9.-1.10.02). Na závěr projektu GINIE se konala finální konference v Bruselu (13.-14.11.2003), která mimo jiné konstatovala, že je velmi naléhavé maximalizovat přístupnost a efektivní používání geoinformací v Evropě, nejenom pro veřejnou správu, instituce, občany apod. ale rovněž i pro rozvoj nových trhů a pracovních příležitostí. Významnou roli by v tomto procesu měla hrát síť EGIS. Důležitou roli má projekt INSPIRE, který by měl identifikovat a popsat hlavní překážky tohoto vývoje.
Jedním z výsledků projektu byla také příprava případových studií, které by měly dokumentovat řadu zajímavých výsledků praktického uplatnění geoinformačních technologií v celé Evropě. Ke zpřístupnění informací o těchto případových studiích a jako nástroj pro vyhledávání vhodných případových studií podle různých kritérií byl připraven metainformační systém s využitím internetových technologií s názvem WebCastle.
Zadání metainformačního systému stanovila základní požadavky, mezi kterými byl i požadavek na aplikaci normy ISO 19115. Příprava aplikace proto začínala studiem normy ISO 19115 a studiem obdobných především evropských systémů využívajících internetové technologie. Paralelně probíhal sběr údajů pro připravované případové studie a jejich samotná příprava podle zadané osnovy.
Jako základ přípravy datového modelu byla použita ISO 19115 (draft ICS 35.240.70, 2000-2-20 až finální verze ISO 19115) a další navazující ISO normy (např. ISO 639 - názvy jazyků, ISO 8859 a ISO 10646-1 - znakové sady a kódy, ISO 3166 - jména států a jejich částí, ISO 11180 - adresy, ISO 8601 a 19103 - zápis datumu).
Příprava datového modelu byla obtížná, protože norma ISO 19115 nebyla k dispozici ve finální verzi ani nebyly k dispozici navazující normy, které se zabývají implementací této normy. ISO 19115 je určena pro metadata popisující prostorová data, některé části normy (naštěstí nepovinné) nemají žádný význam při popisu případové studie, jiné atributy naopak musely být doplněny. Struktura pro tento popis není ideální a je značně komplikovaná - např. název případové studie by měl být zapisován až do třetí úrovně u citace dokumentu.
K tvorbě datového modelu bylo použito programové podpory - CASE program s označením "CASE studio v. 2.10-12" firmy Rksoft (resp. Charonware). Při tvorbě ERA modelu bylo využito možnosti odlišit logický a fyzický pohled na databázi (především odlišení jmen a označení), popisování jednotlivých entit, atributů a vztahů, správu verzí modelu, jeho automatické kontroly, snadné generování reportů do Wordu (RTF) i na webové stránky. Další výhodou je možnost snadné záměny databázového stroje. CASE studio umožňuje vybrat SŘBD pro cílovou implementaci - Oracle, MS SQL, Informix, Ingres, DB2, Interbase, Access, Paradox, mySQL, PostsreSQL, Sybase, Clipper - a umí vygenerovat databázi z vytvořeného ERA modelu (včetně uživatelů, referenční integrity, triggerů, dalších podmínek a pravidel). CASE studio umožňuje mimo jiné i reverse engineering z těchto SŘBD.
Fyzický finální model WebCastle se liší od logického modelu. Logický model (obr.1, 2) je pevně vázán ke struktuře ISO, dodržuje pojmenování atributů a požadovaná omezení. Vzhledem k jeho komplikovanosti byla pro implementaci připravena a zvolena jednodušší varianta, která splňuje požadavky jádra ISO normy a přitom je výhodnější pro chod systému.
V současnosti je stále ještě ve vývoji návrh implementace celé normy ISO 19115 do relační databáze (obr.3), přitom k návrhu a dokumentaci je využíváno prostředí CASE studia. Existující model pro WebCastle bude porovnán s touto verzí a předpokládáme ještě určité úpravy datového modelu WebCastle..
Obr.1 ERA model WebCastle (logický model) v prostředí CASE Studio (click on image to see it in original resolution)
Obr.2 Ukázka dokumentace databáze WebCastle (logický model) na webových stránkách projektu (click on image to see it in original resolution)
Obr.3 Příprava ERA modelu pro implementaci ISO 19115 v relačních databázích - "core" metadata (click on image to see it in original resolution)
Tvorba aplikace vycházela především ze zkušeností při tvorbě systému MIDAS.
První verze systému Webcastle byla připravena v polovině listopadu 2002 a zpřístupněna na adrese http://gis.vsb.cz/ginie. Následovalo první kolo připomínkování, které organizovala EUROGI. Nakonec přišlo 25 připomínek od 4 oponentů z různých pracovišť. Připomínky byly vyhodnoceny a na jejich základě připraven návrh beta (2.) verze systému. Došlo i k úpravě datového modelu tak, aby bylo více využito nabízených možností aplikace.
Druhá verze systému byla zpřístupněna 15. prosince 2002 na stejné adrese a bylo otevřeno 2. kolo připomínkování, v rámci kterého jsme dosud neobdrželi žádné připomínky.
V srpnu se konala společná schůzka zástupců CAGI, řešitelů z VŠB-TU, EUROGI a vedoucího projektu GINIE Chrise Corbina, na které byl demonstrován stav projektu a dohodnuty požadavky na další úpravy systému WebCastle. Připomínky se postupně řešily v průběhu srpen-prosinec 2003 a byly uzavřeny publikováním nové verze WebCastle v listopadu 2003 (v. 2.3).
K jakým změnám tedy od léta 2003 došlo:
Systém WebCastle dnes existuje ve 3 variantách:
1. Ostrá verze, která je určena pro publikování případových studií a souvisejících objektů veřejnosti, se nachází na adrese http://gis.vsb.cz/webcastle.
2. Vývojářská verze slouží pro demonstraci a kontrolu provedených úprav systému a naleznete ji na adrese http://gis.vsb.cz/webcastledev. Pracuje nad daty, která jsou podobná ostré verzi. Po schválení změn se tyto promítají do ostré verze.
3. Testovací verze slouží především pro různé testovací účely, pokusné zadávání dat, ověření chodu systému. Využívá testovací množinu dat. Její adresa je http://gis.vsb.cz/webcastletest.
WebCastle obdržel nový design a k jednotlivým studiím byl připojen popis ve formátu PDF.
Obr.4 Vstup do systému WebCastle (click on image to see it in original resolution)
Obr.5 Pohled na seznam studií v systému WebCastle (click on image to see it in original resolution)
Obr.6 Metadata o studii v systému WebCastle (click on image to see it in original resolution)
Obr.7 Doprovodné PDF s plným popisem studie v systému WebCastle (click on image to see it in original resolution)
Byla připravena nová nápověda, která podrobně popisuje jednotlivé práce v systému.
Rovněž byl vyvinut administrátorský modul, který dovoluje vzdálenou administraci systému. V současné době je možné v tomto modulu přidat nového uživatele, zrušit uživatele a změnit vlastnictví záznamu.
Došlo i ke změně pojmenování některých funkcí, nová verze lépe využívá číselníků. U některých výběrů je připraveno přednastavení výchozích hodnot. Zlepšila se navigace v systému doprovázená podrobnější nápovědou. Byl rozšířen vyhledávací stroj, aby bylo možné používat fráze OR a AND.
Systém byl také řádně zdokumentován, popsán zdrojový kód a připraveny instalační procedury pro různá prostředí (požadavkem vedoucího projektu bylo, aby bylo možno systém přenést na různá prostředí a nebyl fyzicky vázán s jedním pracovištěm, protože pozice správce systému a rovněž i provozovatele stránek EUROGI nebyla vyjasněna.
Obr.8 Programová dokumentace systému WebCastle (click on image to see it in original resolution)
Popis činnosti systému WEBCASTLE byl již publikován (viz [1] nebo [2]) a je samozřejmě podrobně dokumentován na webových stránkách WebCastle. Zde připomínáme jen základní principy.
Z hlediska funkčnosti pracuje systém ve dvou základních režimech:
Vyhledávací režim: umožňuje vyhledávání a zobrazení metadat a je přístupný běžným anonymním uživatelům Internetu.
Editační režim: umožňuje pořizování a editaci metadat a je vyhrazen pouze registrovaným uživatelům systému.
Vstup do systému WebCastle je zobrazen na obrázku 5. Obrazovka je rozdělena do dvou částí. V levé části se nachází hlavní menu. Pod hlavním menu se nachází volby dle tříd metadat. Ve střední části se zadává způsob vyhledání potřebných záznamů, zde se zobrazuje jejich přehled a nakonec i informace z vybraného záznamu, např. příslušné případové studie.
V hlavním menu naleznete informace o novinkách, možnost registrace nových uživatelů, přihlášení uživatelů do systému, vyvolání nápovědy a rovněž komentáře k systému WebCastle. Pomoc pro registraci nových uživatelů, přihlášení do systému, čtení a přidávání komentářů naleznete v odkazech na konci stránky.
Systém zobrazuje buď všechny záznamy (výsledek viz obr.5) nebo podle podmínek názvů, podle kategorie nebo dle konkrétní organizace (maximální možnosti u případové studie). V poli SEARCHING TEXT je možno vyhledat konkrétní hledaný text. Doporučuje se používat klíčová slova.
Obr.9 Možnosti hledání u případové studie
Při vyhledání konkrétní studie se zobrazí její metadata (obr. 6). Pokud je u studie k dispozici také její úplný popis v textovém dokumentu (PDF), zobrazuje se ikona knihy nalevo od názvu studie. Po kliknutí se otevře příslušný dokument (obr. 7).
Podrobný popis editačního režimu je uveden v nápovědě systému.
Pro práci v systému je třeba mít přidělené uživatelské jméno a heslo, které v současnosti přiděluje Ing. Jan Růžička, PhD. Jinak je uživatel pouze v roli hosta a nemůže vytvářet ani editovat záznamy. Pokud si chcete systém aktivně vyzkoušet, pro testovací a vývojovou verzi je možno použít uživatelské jméno "test" a heslo "test1".
Existující záznam může editovat pouze vlastník tohoto záznamu. Pro publikaci záznamu je třeba nejdříve zadat všechny povinné položky, zvláště upozorňujeme na nutnost uvést odpovědnou osobu nebo organizaci za každý popsaný objekt (jak případová studie, osoba, organizace či dokument) s rolí metadatového kontaktu (konkrétně zaškrtnout vazbu "has metadata contact by").
K datu 15.1.2004 bylo v systému WebCastle uloženo 61 případových studií, 32 dokumentů, 80 organizací a 75 osob. Z toho ale jen následující počet je publikován (zveřejněn), další jsou ve stadiu editace nebo nebyly doporučeny ke zveřejnění:
Objekt | Počet |
Case study | 28 |
Document | 2 |
Organisation | 19 |
Person | 23 |
Tabulka 1. Obsah WebCastle
Oblast aplikací publikovaných studií je uveden v tabulce 2 a na obr. 10.
Tabulka 2 Oblast aplikací publikovaných studií
oblast | Počet |
biota | 4 |
hranice | 2 |
ekonomie | 8 |
výškopis | 1 |
životní prostředí | 8 |
zemědělství | 4 |
zdravotnictví | 5 |
DPZ | 2 |
voda | 2 |
umístění | 5 |
plánování a katastr | 2 |
společnost | 10 |
struktura (technická) | 3 |
doprava | 4 |
inženýrské sítě | 1 |
Obr.10 Počet přiřazení studií k oblasti aplikací
Je vidět, že k nejvýznamnějším zaměřením patří ekonomie a společnost, tedy jsou zde prezentovány významně socioekonomicky zaměřené studie. Významně je zastoupena i biota, životní prostředí a co je zřejmě nečekané, také zdravotnictví.
U organizací jednoznačně převládá veřejná správa (14).
Pokud jde o zastoupení jednotlivých zemí, názorně je stav vidět na obrázku 11.
Obr.11 Počet studií v jednotlivých zemích
Systém WEBCASTLE umožňuje popis případových studií metadaty a poskytuje nástroje pro vyhledávání vhodných případových studií. V současnosti je v systému publikováno 28 případových studií a související dokumenty, osoby a organizace. Tento počet ale neustále narůstá tak, jak jsou v rámci projektu GINIE vytvářeny další případové studie.
K dispozici je vyhledávání podle oblasti aplikací (kategorie), textového řetězce a podle organizace. Většina studií není popsána jen metadaty, ale je připojen plný popis v samostatném dokumentu.
Editaci dat mohou provádět jen registrovaní a přihlášení uživatelé. Při tvorbě záznamu je nutno vyplnit především povinná pole, která zahrnují u případové studie její název, abstrakt, jazyk a znakovou sadu, oblasti aplikace, geografické vymezení, datum vytvoření, odpovědnou osobu či organizaci.
Předpokládáme, že se systém bude nadále rozšiřovat a že najde své uplatnění mezi koncovými uživateli.