Sieci semantyczne w GIS
Podczas Międzynarodowych Konferencji Studentów Geodezji (IGSM) nigdy nie brakuje ciekawych tematów, o których mówią liczne relacje z poprzednich tygodni (30. edycja) oraz lat. Sesje naukowe często obfitują w technologie opierające się na koncepcjach geoinformatycznych. W tym roku, jedno z najciekawszych zagadnień w tym zakresie z przedstawił Nikola Janković, doktorant z Uniwersytetu Technicznego w Wiedniu z Zakładu Geodezji i Geoinformatyki, który podzielił się swoją wiedzą o sieciach semantycznych w technologii GIS.
Jest to dość istotny temat z punktu widzenia nowych technologii do analiz danych przestrzennych oraz wykorzystania rozwoju Internetu (Rys.1 powyżej) do opracowania dużych ilości informacji.
Sieci semantyczne stanowią narzędzie do opisywania, konstruowania zapytań oraz dedukcji baz danych i treści Internetu przy pomocy szeregu technologii. Każda sieć posiada swoją własną architekturę (Rys. 2.), która wykorzystuje technologie bazujące na powszechnych standardach. Najbardziej popularnymi są m.in.:
- OWL - Web Ontology Language
- RDF - Resource Description Framework
- XML - eXtensible Markup Language
- URI - Uniform Resource Identifier
- SPARQL - SPARQL Protocol and RDF Query Language
Rys. 2. Architektura sieci semantycznych (źródło: Wikimedia – Semantic Web Stack)
Linked Data, jako część wspólna i główny czynnik sieci semantycznych odnosi się do sposobu udostępniania struktur danych w Internecie (z wykorzystaniem formatu RDF). Głównym założeniem Linked Data jest publikowanie, pobieranie oraz integrowanie danych w Internecie. Dane są w postaci instrukcji, składających się z 3 głównych czynników: tematu, orzeczenia i obiektu. Klasy i koncepty są wyświetlane jako prostokąty, instancje jako elipsy, a związki jaki linie. Korzystając z wcześniej wymienionych standardów i technologii, system może wyciągnąć informacje z danych i użyć ich do podejmowania decyzji lub tworzyć nowe informacje. Podstawowy przykład przedstawiono na rysunku poniżej (Rys. 3.): Nikola mieszka w Wiedniu. Nikola uczestniczy w IGSM. IGSM rozpoczyna się 25.06. IGSM kończy się 1.07. IGSM odbywa się w Zagrzebiu. Analizując te dane system może wywnioskować, że Nikola nie jest obecny w Wiedniu między 25 czerwca, a 1 lipca, i odpowiednio dostosować się do sytuacji np. nie pozwolić na umawianie żadnych spotkań na uczelni w tym okresie.
Rys. 3. Przykład zastosowania Linked Data (źródło: Nikola Janković)
Sieci semantyczne są ograniczone do prostych analiz przestrzennych oraz do możliwości przeprowadzania analiz topologicznych. Przy wdrażaniu sieci do aplikacji geoinformatycznych należy podjąć pewne uniwersalne kroki, czyli przede wszystkim uzyskać odpowiedni zbiór danych, wczytać je, przeanalizować oraz wyciągnąć wnioski. Sieci mogą potencjalnie przeniknąć do niemal wszystkich aplikacji, w których analizowanie przestrzeni i czasu jest istotne. Obejmuje to takie zagadnienia jak m.in. tworzenie usług i reklam w oparciu o lokalizację, określanie znaczników przestrzennych, generowanie informacji dla przedsiębiorstw, integracja aplikacji, semantyczne odkrycia i łączenie niejednorodności geoprzestrzennej, kreowanie treści i sieciowych usług geoprzestrzennych, czy zarządzanie personelem.
Więcej informacji o sieciach semantycznych w GIS oraz pokrewnych wątkach, można znaleźć w literaturze, do której odwołuje się autor pracy, Nikola Janković. W pozycji nr 5., Akinici i in. (2010) omówili wyzwania i możliwości stosowania sieci semantycznej do interoperacyjności CAD / GIS. Pozycja nr 4. Wskazuje na pracę Tanasescu i in. (2006), gdzie autorzy opracowali opartą na sieciach semantycznych aplikację GIS, służącą do zarządzania kryzysowego.
- Kuhn, W., Kauppinen, T. & Janowicz, K., 2014. Linked Data - A Paradigm Shift for Geographic Information Science. Lecture Notes in Computer Science, pp.173–186.
- Berners-Lee, T., Hendler, J. & Lassila, O., 2001. The Semantic Web. Scientific American, 284(5), pp.34–43.
- Hart, G., Dolbear, C., 2013. Linked data: A Geographic Perspective, CRC Press
- Tanasescu, V. et al., 2006. A Semantic Web Services GIS Based Emergency Management Application. The Semantic Web - ISWC 2006, pp.959–966.
- Akinci, B., Karimi, H., Pradhan, A., Wu, C.C. and Fichtl, G., 2010. CAD and GIS interoperability through semantic web services. CAD and GIS Integration, 199.
- Bishr, Y., 2008. Geospatial Semantic Web: Applications. Encyclopedia of GIS, pp.391–398.
Michał Rabiński, Stowarzyszenie Studentów WGiK PW „GEOIDA”
