Neue Wege fuer Metadaten

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Im Vortrag werden zunächst die Grundlagen der Metadatenverarbeitung vorgestellt. Mit Anleihen aus dem Kontext der Linguistik werden Syntax und Semantik von Metadaten in der räumlichen Datenverarbeitung erläutert. Es folgt eine kurze Übersicht zur Bedeutung von Ontologien und es wird auf die Pragmatik als dritte Disziplin der Semiotik verwiesen. Aus dem Mangel an Pragmatik können die aktuellen Schwächen von Metadaten-Formaten und Katalogen abgeleitet werden. Im Ausblick wird erläutert, wie der grundlegenden Mangel an semiotischer Pragmatik überwunden werden kann. Einfache Beispielen sollen helfen, den linguistischen Fachjargon in einen räumlichen Kontext zu setzen.

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Neue Wege fuer Metadaten

  1. 1. Metaspatial Inhalt ● Einführung in Metadaten ● Was sind eigentlich Metadaten? ● Beispiele aus der Geo­Praxis ● Syntax und Semantik ● Ontologien ● Thesauri und Indexierung ● Technik: Hierarchische Kataloge  ● Divergenz zwischen Angebot und Nachfrage ● Neue Anforderungen ● Digitale Fundgruben ● Technik: REST mit Sinn verbinden ● Ausblick
  2. 2. Metaspatial Einführung in Metadaten ● Als Metadaten oder Metainformationen bezeichnet man allgemein Daten, die  Informationen über andere Daten enthalten. ● […] Eine allgemeingültige Unterscheidung zwischen  Metadaten und gewöhnlichen Daten existiert  allerdings nicht, da die Bezeichnung eine Frage  des Standpunkts ist!   FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 2 / 28
  3. 3. Metaspatial Metadaten in INSPIRE Der Begriff "Metadaten" an sich wird nicht  definiert, sondern lediglich Inhalte beschrieben: RICHTLINIE 2007/2/EG DES EUROPÄISCHEN  PARLAMENTS UND DES RATES ● Metadaten umfassen Angaben zu folgenden  Aspekten: a) Entsprechung der Geodatensätze mit den in Artikel 7  Absatz 1 vorgesehenen Durchführungsbestimmungen; FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 3 / 28
  4. 4. Metaspatial Artikel 7 Absatz 1 (1)  Durchführungsbestimmungen,  mit  denen  technische  Modalitäten  für  die  Interoperabilität  und,  wenn  durchführbar,  die  Harmonisierung  von  Geodatensätzen und ­diensten festgelegt werden und die eine Änderung  dieser  Richtlinie  durch  Hinzufügung  neuer  nicht  wesentlicher  Bestimmungen  bewirken,  sind  gemäß  dem  in  Artikel  22  Absatz  3  genannten  Regelungsverfahren  mit  Kontrolle  zu  erlassen.  Bei  der  Ausarbeitung  der  Durchführungsbestimmungen  sind  die  einschlägigen  Nutzeranforderungen,  bestehende  Initiativen  und  die  internationalen  Normen  zur  Harmonisierung  von  Geodatensätzen  sowie  Durchführbarkeits­  und  Kosten­Nutzen­Erwägungen  zu  berücksichtigen.  Einschlägige  Normen,  die  von  Organisationen  des  Völkerrechts  festgelegt worden sind, um die Interoperabilität oder Harmonisierung von  Geodatensätzen  und  ­diensten  sicherzustellen,  werden  in  die  in  diesem  Absatz  genannten  Durchführungsbestimmungen  einbezogen,  und  gegebenenfalls  werden  dort  die  bestehenden  technischen  Mittel  angegeben. FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 4 / 28
  5. 5. Metaspatial Metadaten in INSPIRE b) Bedingungen für den Zugang zu Geodatensätzen und  ­diensten und deren Nutzung sowie gegebenenfalls  entsprechende Gebühren;  c) Qualität und Gültigkeit der Geodatensätze;  d) für die Schaffung, Verwaltung, Erhaltung und  Verbreitung von Geodatensätzen und ­diensten  zuständige Behörden;  e) Beschränkungen des Zugangs der Öffentlichkeit gemäß  Artikel 13 sowie die Gründe für solche Beschränkungen.  FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 5 / 28
  6. 6. Metaspatial Was sind Metadaten eigentlich? Typische Metadaten zu einem Buch  (Objekt) sind beispielsweise: ● der Name des Autors ● die Auflage ● das Erscheinungsjahr ● der Verlag  ● die ISBN ... FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 6 / 28
  7. 7. Metaspatial ...digitale Metadaten? Zu den Metadaten einer digitalen Datei  zählen unter anderem: ● der Dateiname ● die Zugriffsrechte ● das Datum der letzten Änderung ● das Dateiformat (odt, shp, png, xml, rdf, rss) → Aber: da geht viel mehr, weil alles vernetzt ist! FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 7 / 28
  8. 8. Metaspatial Syntax und Semantik Syntax und Semantik sind Disziplinen der Semiotik... ● Die Syntax beschreibt Geodaten rein formal ● Während  sich  die  Semantik  auf  deren  Bedeutung bezieht.  FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 8 / 28
  9. 9. Metaspatial Beispiele aus der Geo­Praxis Metadaten zu einem Orthophoto enthalten  folgende Informationen: ● Räumlicher Ausschnitt ● Aufnahmegerät  ● Koordinatensystem ● Digital  ● Projektion ● Analog ● Format,  ● Bearbeitungsschritte Zugriffsmöglichkeiten ● Ausschnitt, Entzerrung ● Datum der Aufnahme ● Schattenaufhellung ● Auflösung des  ● Kontrastanpassung  Originalbildes ● Farbanpassung ● Farbkanäle ● etc. FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 9 / 28
  10. 10. Metaspatial Beispiele aus der Geo­Praxis Metadaten zu einem Stau­Informationsdienstes  beschreiben folgende Aspekte: ● Räumlicher Ausschnitt ● Aufnahmeart ● Koordinatensystem ● Datenerhebung durch  ● Projektion Verkehrsüberwachung  ● Format,  (amtlich) Zugriffsmöglichkeiten ● Meldungen durch Autofahrer  ● Ursprung der  (freiwillig, verifiziert) geometrischen Grundlage ● Prognosestatus ● Aktualität der geometrischen  ● Berücksichtigung von Baustellen Grundlage ● etc. FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 10 / 28
  11. 11. Metaspatial Pragmatik Syntax und Semantik sind Disziplinen der Semiotik... Die  Syntax  beschreibt  Geodaten  rein  formal,  während  sich die Semantik auf deren Bedeutung bezieht.  Syntax und Semantik werden durch die Lehre von  den  Beziehungen  der  Zeichen  zu  den  Zeichenbenutzern (der Pragmatik) vollendet. Uns fehlen Beziehungen! FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 11 / 28
  12. 12. Metaspatial Thesauri und Indexierung Ein Thesaurus oder Wortnetz ist ein kontrolliertes  Vokabular, dessen Begriffe durch Relationen  (Beziehungen) miteinander verbunden ist.  ● systematisch geordneten Sammlung von  Begriffen, die in thematischer Beziehung  zueinander stehen. ● Polyhierarchische Indexierung (→ für Kataloge) Eine gemeinsame Bedeutung wird vorausgesetzt. FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 12 / 28
  13. 13. Metaspatial Thesauri und Indexierung Ein Thesaurus oder Wortnetz ist ein kontrolliertes  Vokabular, dessen Begriffe durch Relationen  (Beziehungen) miteinander verbunden ist.  ● systematisch geordneten Sammlung von  Begriffen, die in thematischer Beziehung  zueinander stehen. ● Polyhierarchische Indexierung (→ für Kataloge) Eine gemeinsame Bedeutung wird vorausgesetzt. FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 13 / 28
  14. 14. Metaspatial Ontologien Die Ontologie ist die Lehre vom Sein der Dinge.  ● Eine Ontologie beschreibt die Beziehungen von  Sinnzusammenhängen (Bedeutungen) und  bringt sie in einen definierten und kontrollierten  Kontext.  FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 14 / 28
  15. 15. Metaspatial Ontologien Die Ontologie ist die Lehre vom Sein der Dinge.  ● Eine Ontologie beschreibt die Beziehungen von  Sinnzusammenhängen (Bedeutungen) und  bringt sie in einen definierten und kontrollierten  Kontext.  ● Akzeptieren und Anwendung gemeinsamer  Ontologie oder eines Sinnzusammenhangs  ermöglicht Kommunikation. FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 15 / 28
  16. 16. Metaspatial Ontologien Die Ontologie ist die Lehre vom Sein der Dinge.  ● Eine Ontologie beschreibt die Beziehungen von  Sinnzusammenhängen (Bedeutungen) und  bringt sie in einen definierten und kontrollierten  Kontext.  ● Akzeptieren und Anwendung gemeinsamer  Ontologie oder eines Sinnzusammenhangs  ermöglicht Kommunikation. FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 16 / 28
  17. 17. Metaspatial Komplexe Technologie und Formate Die Situation auf Seite des Anbieters: ● Geodaten werden durch den kleinsten gemeinsamen  Nenner beschrieben (Dublin Core, FGDC, ISO 19115). ● Metadatenerfassung und Pflege sind zusätzliche, (oft  unbeliebte) Aufgaben der Datenanbieter.  ● Bereitstellung über komplexe Mechanismen (CSW) und  Formate (ISO 19139 und spezielle Profile). ● Metadaten­Qualität ist weitgehend auf Syntax beschränkt. ● Interaktionsmöglichkeiten mit den Anwendern sind minimal. FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 17 / 28
  18. 18. Metaspatial Technik: Hierarchische Kataloge  Anwender­ ● Dublin Core Interesse ● OGC CSW 2.0.2 ● ISO 19115 ● ISO 19119 ● ISO 19139 ● http://inspire.jrc.ec.europa.eu/reports/ImplementingRules/metadata/MD_IR_and_ISO_20090218.pdf INSPIRE Komplexität ● FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 18 / 28
  19. 19. Metaspatial Grenzen aktueller Möglichkeiten Suche nach OGC Capabilities mit Google: ● Liefert unstrukturiert Capabilities von Kartendiensten, der  Microsoft XBox, etc. BKG­Portalsuche nach "administrative Grenzen  Deutschland": ● Metadatendienst WSV 9323 Treffer, BKG 0 Treffer Suche im OGC CSW Portal der FAO: ● Liefert Metadaten zu Geodaten, aber keinen Link oder  Möglichkeit diese zu beziehen. FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 19 / 28
  20. 20. Metaspatial Divergenz zwischen Angebot und Nachfrage Die Situation auf Seite des Anwenders: ● Anwender verstehen die "Sprache" der Anbieter nicht. ● Beschreibungen der Geodaten und ­Dienste reicht nicht aus,  um fachliche Themen zu finden.  ● Dienste­Angebot ist technisch zu kompliziert, inhaltlich  inkompatibel und unzuverlässig. ● Web­Portale erfüllen nicht die Anforderungen der Nutzer. ● Die Interaktion zwischen Anbieter und Nutzer ist minimal. ● Metadaten zeigen oft ins Leere, sind unvollständig vernetzt. FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 20 / 28
  21. 21. Metaspatial Neue Anforderungen ● Angebot erweitern und Suche vereinfachen. ● Sortieren und "stöbern" (browsing) ermöglichen. ● Option, Ergebnisse bewerten zu können. ● Einordnung in feste Kategorien durch Kommentierungen  (Tagging) ergänzen.  ● Erstellung und Pflege der Metadaten automatisieren. ● Interaktion von Anbieter, Broker und Nutzer deutlich  vereinfachen. FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 21 / 28
  22. 22. Metaspatial Konzepte aus dem Web 2.0 Das Potential von Metadaten im Web 2.0: ● REST­Architekturen ermöglichen flexible, einfache  Erhebung, Pflege und Suche von Metadaten. ● Metadaten gehören in offene "Ablagen" oder "Eimer" ● Die Aktualisierung syntaktischer Metadaten können über  Nachrichtendienste wie GeoRSS automatisiert werden. ● Die Erzeugung und Pflege von qualitativen und  inhaltlichen Metadaten erfolgt durch Gesellschaften. FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 22 / 28
  23. 23. Metaspatial Digitale Fundgruben ● Kataloge müssen durch flexible "Ablagen" (Repositories)  ersetzt werden, einer Kombination aus Wiki, Portal,  Verzeichnis, Datenbank und Lesezeichen.  ● Ablagen ermöglichen Tagging (Datenkennung,  Identifizierung) und Indizierung durch Suchmaschinen ● In aktuellen INSPIRE  Architekturdiagrammen wurde der  propritäre "Service­Bus" durch "Internet" ersetzt. FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 23 / 28
  24. 24. Metaspatial Filter on the way out! FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 24 / 28
  25. 25. Metaspatial Digitale Fundgruben ● Kataloge müssen durch flexible "Ablagen" (Repositories)  ersetzt werden, einer Kombination aus Wiki, Portal,  Verzeichnis, Datenbank und Lesezeichen.  ● Ablagen ermöglichen Tagging (Datenkennung,  Identifizierung) und Indizierung durch Suchmaschinen ● In aktuellen INSPIRE  Architekturdiagrammen wurde der  propritäre "Service­Bus" durch "Internet" ersetzt. ● Das REST Architektur­Paradigma beschreibt, wie das  Internet effektiver genutzt werden kann: Addressierbar,   unveränderlich, zustandslos und vernetzt. FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 25 / 28
  26. 26. Metaspatial Technik: REST mit Sinn verbinden Vier Konzepte: Vier Eigenschaften: ● die Ressource ● Adressierbarkeit ● ihr Name (URL) ● Zustandslosigkeit ● ihre Repräsentation ● Verbundenheit ● ihre Verbindungen  ● Wohldefinierte  (Links, Verweise) Operationen FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 26 / 28
  27. 27. Metaspatial Ausblick Aktuelle Katalog­Technik wird dem Potential digitaler Daten  nicht gerecht. Technologien rund um "Ablagen" sind besser  geeignet.  ● Das "Ablagen"­Konzept muss in die INSPIRE  Richtlinie eingearbeitet werden. Das "Internet" ist bereits bestens für die Arbeit mit digitalen  Geodaten gerüstet. Es muss lediglich "richtig" genutzt  werden, hier: RESTful.  ● REST­Paradigmen müssen durch die Standards des  OGC berücksichtigt werden.  FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 27 / 28
  28. 28. Metaspatial Veranstaltungshinweis: Fragen & Diskussion 6. bis 9. September 2010 Die internationale Open Source Konferenz der Geo-Branche Mit freundlicher Unterstützung von: Dieser Foliensatz ist lizenziert Metaspatial Creative Commons Share Alike Lizenz 3.0 Copyright: Arnulf Christl 2010 FOSSGIS 2010, Osnabrück Arnulf Christl 28 / 28

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