Geo-informatie De verbindende-factor in moderne
informatie-architecturen
Presentatie voor het Nederlands Genootschap voor Informatici
(NGI)
Utrecht, 26 februari 2014
Erik van der Zee (Geodan) &
Jeroen Baltussen (Ministerie Economische Zaken)
Introductie Erik
• Erik van der Zee (1970) • Achtergrond in
– Bedrijfseconomie – Fysische Geografie
• Werkzaam bij Geodan (www.geodan.nl) als senior Consultant Geo-ICT specialisatie spatial SOA en EDA architecturen
• Certified TOGAF Enterprise Architect
• Promotieonderzoek aan VU (mogelijkheden van Geo in smart environments)
Introductie Jeroen • Jeroen Baltussen (1964)
• Achtergrond in
– Landbouw en natuur
– ICT
– Ruimtelijke Informatie
• Geo-ICT architect - Ministerie Economische Zaken (GIS Competence Center)
• Strategisch adviseur PDOK - Geonovum
• Certified TOGAF Enterprise Architect
Agenda
1. Wat is GIS 1. Model van de werkelijkheid (Vector vs Raster) 2. Concept van lagen in een GIS (en combineren van lagen) 3. Meer dan alleen “kaartjes” Attribuut queries en Joins vs Spatial queries en Joins
2. Toepassingen van GIS 1. Toepassingsvelden
3. Geo-IT Architectuur (GIS onder de motorkap) 1. Geo-SOA en Geo-EDA 2. Geodata en Geoservices 3. Geo-standaarden
4. Toonaangevende Geo-voorzieningen in Nederland 1. PDOK/NGR/PGR (voorbeeld + “onder de motorkap”) 2. Risicokaart.nl (voorbeeld + “onder de motorkap”) 3. Ruimtelijkeplannen.nl (voorbeeld + “onder de motorkap”) 4. Portaal voor de leefomgeving (voorbeeld + “onder de motorkap”) 5. …
5. Toekomst van GIS 1. Smart environments en Internet of Things 2. Augmented Reality (Google Glass)
1. Wat is GIS
Modeling the real world
Modeling the real world
• Two ways of thinking about phenomena on the Earth’s surface 1. the discrete-object view, reality is
like an empty table-top littered with discrete, countable objects that can be assigned to different classes
2. the continuous-field view, reality is a collection of continuous surfaces, each representing the variation of one property, such as elevation, over the Earth’s surface
Object vs Field view
• Object View (vector)
• Field View (tessellation)
Geodata 2D/3D Vector/Raster
• 2D
• 3D
Raster Vector
Geometry Primitives (WKT/WKB)
Vector data
Spatial Operators (selectors)
Spatial Functions
Coordinate Reference Systems
• Unprojected vs Projected coordinates…
Azimuthal map projection
Selecteer vlak via punt
(identify)
select relatie_nummer
from brp_percelen b
where (sdo_relate
(b.geometrie
, mdsys.sdo_geometry (1, null
, mdsys.sdo_point_type (123456, 456789, null)
, null, null)
, 'MASK=ANYINTERACT QUERYTYPE=WINDOW'
) ='TRUE')
==================================
RELATIE_NUMMER
-----------
239132
Spatial Queries en Spatial Joins
• SDO_GEOM.RELATE
• Bepalen of twee vlakken (Groningen en Limburg) een relatie hebben:
• SELECT SDO_GEOM.RELATE(gro.shape, 'DETERMINE', lim.shape, 0.05)
• FROM nederland gro,
• nederland lim
• WHERE gro.provincie='Drenthe' AND lim.provincie='Limburg'
• /-------------------------------------------------------
• DISJOINT
• SELECT SDO_GEOM.RELATE(n.shape, 'DETERMINE', b.shape, 0.05)
• FROM nederland n,
• bod50_index b
• WHERE n.PROVINCIE='Friesland' AND b.tile_name='B11WEST'
• ---------------------------------------------------
• CONTAINS
Opvragen relatie tussen
vlakken
Overlap van percelen • SDO_GEOM.SDO_INTERSECTION
• Geeft een geometrisch object dat de topologische doorsnede is van twee
geometrische objecten
• (AND operatie).
• In het onderstaande voorbeeld is een vlak genomen uit de bod50_index dat
gedeeltelijk binnen Groningen
• ligt. Van het hele vlak is vervolgens bepaald welk percentage (‘ / area * 100) binnen
Groningen ligt.
SELECT (SDO_GEOM.SDO_AREA(
(SELECT SDO_GEOM.SDO_INTERSECTION(n.shape, b.shape, 0.05)
FROM nederland n,
bod50_index b
WHERE n.provincie='Groningen' AND b.tile_name='B07WEST') ,
0.05) / area * 100)percentage
FROM bod50_index
WHERE tile_name='B07WEST'
/
CAD vs GIS
• Line oriented data (CAD) – Texts are stored as geometries – Properties are stored using texts,
colors and symbols
• Object oriented data (GIS) – Texts are stored as attributes – Properties are stored as attributes
2. Toepassingen van GIS
GIS Use Cases
3. Geo-IT Architectuur (GIS onder de
motorkap)
Architectuur
Standaards
Modellen
Principes
NetwerkPlatformMiddle
ware
ApplicatieGegevensOrganisa -
tie
ProcesProduct/
Di enst
Technische architectuurInformatie architectuurBusiness architectuur
Businessdoelen
Framework GeoFramework voor geo stanaarden Standaarden
Standaarden
Modellen
Principes
GI-beraad
Het doen van aanbevelingen aan de minister, overige ministers en overheidsorganen over • de strategische onderwerpen op het gebied van de geo-informatie in de publieke sector in Nederland • adviseren over en kaders te stellen voor GEO m.b.t.
• de organisatie van de coördinatie • de infrastructuur en voorwaarden voor ontsluiting • het stimuleren van gebruik en • standaardisatie van de geo-informatie
GIDEON
• Visienota van het Ministerie van Infrastructuur en Milieu
• 2008-2011
• Doel: Basisvoorziening geo-informatie
Binnen vier jaar beschikt Nederland over een basisvoorziening geo-informatie die duurzaam, succesvol en intensief wordt gebruikt door alle partijen in de samenleving.
Vier hoofddoelen GIDEON
1. Burgers en bedrijven kunnen van elke locatie alle geo-informatie op eenvoudige wijze gebruiken
2. Bedrijven kunnen gemakkelijk waarde toevoegen aan geo-informatie van de overheid
3. De overheid maakt optimaal gebruik van geo-informatie in al haar werkprocessen en dienstverlening
4. Overheid, bedrijfsleven en instellingen van onderwijs, onderzoek en wetenschap werken nauw samen (innovatie)
Zeven implementatiestrategieën
1. Inbedding Geo in e-dienstverlening
2. Wettelijke basisregistraties
3. INSPIRE implementatie in Nederland
4. Optimalisatie aanbod geo-informatie en –diensten
5. Ketensamenwerking
6. Waardecreatie
7. Kennis, innovatie en educatie
Geo Samen (Gideo 2)
Nieuwe visie van overheid, bedrijfsleven en wetenschap op de toekomst van de geosector Speerpunten: • Basis op orde • Kennisinfrastructuur • Open data • Innovatie • Beter benutten • Marketing en communicatie • Internationaal • Samenwerking in de gouden driehoek
OGC Geo Services
Web Map Service (WMS): webgebaseerde kaartservice. Levert kaarten, d.w.z. visuele representatie van geografische data in PNG, GIF, JPEG, SVG, WebCGM, … De afbeelding wordt verstuurd naar de client.
Web Feature Service (WFS): interface voor het opvragen, aanleveren en bewerken van geografische vector data. De geografische data wordt weliswaar visueel gerepresenteerd, maar de geografische data zelf wordt naar de client verstuurd.
Werking van een WMS Service
http://suite.opengeo.org/geoserver/wms?service=WMS&version=1.3.0&request=GetMap&layers=usa:states&srs=EPSG:4326&bbox=24.956,-124.731,49.372,-66.97&format=image/png&width=780&height=330
WMS-server
GetCapabilities
GetMap
GetFeatureInfo
XML-document
Rasterkaart
Attribuutinformatie
WMS service
WMS mogelijkheden
GetCapabilities: vraag de mogelijkheden van de WMS service op
– Gehanteerde coördinatensysteem
– Aanwezige kaartlagen
– …
GetMap: verkrijgen van de kaart. Parameters:
– Beeldgrootte
– Rasterformaat
– Coördinatensysteem
– Kaartlagen
– …
GetFeatureInfo (optioneel)
– Opvragen van de eigenschappen van een individueel object op de kaart.
Praktijk: WMS client
Quantum GIS
URLs uit www.nationaalgeoregister.nl
http://webservice.nieuwekaart.nl/cgi-bin/nkn
http://www.nieuwsinkaart.nl/bag/wms?service=WMS&request=GetCapabilities
Basic WFS-server
GetCapabilities
GetFeature
DescribeFeatureType
XML-document
GML
XML-schema
WFS Service
WFS mogelijkheden GetCapabilities: vraag de mogelijkheden van de WFS
service op
– Ondersteunde operaties
– Beschikbare feature types
GetFeature: verkrijgen van de objecten.
– Query taal: Filter Encoding
– Response: feature collection
DescribeFeatureType
– Opvragen van het XML schema.
Werking van een WFS Service
http://suite.opengeo.org/geoserver/wfs?service=wfs&version=1.1.0&request=GetFeature&typename=usa:states&featureid=states.39
INSPIRE
DT Metadata DT Network Services
DT Data Specifications
DT Data sharing
DT Monitoring and reporting
Chapter II Chapter III Chapter IV Chapter V Chapter VI
Implementatie van standaarden
INSPIRE: thema’s
Bijlage I
– systemen voor verwijzing met coördinaten
– geografisch rastersysteem
– geografische namen
– administratieve eenheden
– adressen
– kadastrale percelen
– vervoersnetwerken
– hydrografie
– beschermde gebieden
Bijlage II
– hoogte
– bodemgebruik
– orthobeeldvorming
– geologie
INSPIRE: thema’s
Bijlage III
– statistische eenheden
– gebouwen
– bodem
– landgebruik
– menselijke gezondheid en veiligheid
– nutsdiensten en overheidsdiensten
– milieubewakingsvoorzieningen
– faciliteiten voor productie en industrie
– faciliteiten voor landbouw en aquacultuur
– spreiding van de bevolking – demografie
– gebiedsbeheer, gebieden waar beperkingen gelden, gereguleerde gebieden en rapportage-eenheden
– gebieden met natuurrisico's
– atmosferische omstandigheden
– meteorologische geografische kenmerken
– oceanografische geografische kenmerken
– zeegebieden
– biogeografische gebieden
– habitats en biotopen
– spreiding van soorten
– energiebronnen
– minerale bronnen
INSPIRE Architectuur
Enterprise GIS
Geo-ICT Component Stacks
ESRI ArcGIS Server
Any DBMS Microsoft SQLServer
PostgreSQL / Oracle Spatial / Etc…
ESRI Web GIS
Oracle Spatial DBMS
Oracle Application Server and OC4J
OGC en W3C Services
OGC en W3C Services
Oracle Mapviewer
Oracle Maps
(Mashup)
Spatial ETL (e.g. FME Server)
Other Clients (OS, COTS)
OGC (en W3C) Services
Spatial ETL (e.g. FME Server)
OSS Server Components e.g.
GeoServer, UMN, Degree
ESRI Stack OSS Stack Oracle Stack
PostGreSQL/PostGIS
Open Layers
Spatial ETL (e.g. FME Server)
Other Clients (OS, COTS)
Other Clients (OS, COTS)
ESRI Desktop
GIS
GIS en The Cloud…
Typische Geo Cloud oplossingen:
• Private mapping clouds (Google Maps, Bing,..)
• Open data mapping: Open street Map,..
• Public Clouds: PDOK, Data.gov, Ordnance Service
• Private location services: Geodan, Bridgis, Neo, …
• Amazon, Azure, …
Geo-Datamanagement (spatial ETL)
OpaFit
Agenda
Standaarden
Architectuur Nora en INSPIRE
Piramide van domein standaarden
Organisation
standards
ISO standards
National standards
Domain standards
NEN3610 IM
BA
G
IMK
L
IMK
AD
IMN
AB
IMLG
IMW
A
IMR
O
IMK
ICH
IM
WE
IMG
eo
IM0
10
1
IMB
RO
IM
TOP
IM
OO
V
IM .
. .
ISO
Data Exchange
ISO
INSPIRE European guidelines
Semantische en conceptuele harmonisatie
HOE
WAT
Geo-standaarden en het stelsel van basisregistraties
IMGeo (NEN3610)
IMBRO (NEN3610)
TOP10NL (NEN3610)
IMKAD (NEN3610)
StUF LV-BAG (NEN3610)
StUF-WOZ NEN3610 voor geometrie in onderzoek
StUF In onderzoek
GeoData
4. Toonaangevende geovoorzieningen
in Nederland
www.pdok.nl E-overheid
kadaster
gemeente
KvK
RBD
UWV
provincie
ministerie
overig: 1600
burgerburger
bedrijfbedrijf
Servicebussen
GBA
handelsreg
Gebouwen
Kadaster
Topografie
Adressen
Kentekens
Polisadm
Inkomen
etc.
www.overheid.nl
Contactcentrum Overheid
Overheidstransactiepoort
PDOK
PDOK
ICT Innovatieplatform Geo
5. Toekomst van GIS
Geo-Cloud
Geospatial Semantic Web
Geo in Smart Environments
Pilot Sensor Web en IoT
Pilot Sensor Web en IoT
• Begin 2014 • Organisatie Geonovum (www.geonovum.nl) • Kenmerken
– Open Platform (sponsors + overige geïnteresseerden) – Via samenwerking, kennisuitwisseling en afspraken werken
aan gemeenschappelijk doel; om sensor en IoT toepassingen verder te brengen
– Lange-termijn doel creëren van community, die ambitie heeft om sensor en IoT toepassingen verder te brengen
Pilod 2.0 Linked Open Data
Pilod 2.0 Open Linked Data
• Fase 1 2013 – Fase 2 2014
• Organisatie Geonovum (www.geonovum.nl)
• Kenmerken
– Web of content -> Web of data
– Implementatie
– 2 Thema´s en 7 cases URI-strategie
Sensoren
API Semantiek
User Interface
Linked Geo data
Bestuurlijke Verankering
Kennis
EINDE