مطالعات تخصصی بین المللی نشان داده است که دشواری دسترسی به داده ها یکی از موانع عمده ای است که مانع از هرگونه تلاش برای انجام مطالعات بر روی آب های زیرزمینی می شود. این مقاله تحقیقاتی تلاشی برای پرداختن به این مشکل از طریق توسعه یک چارچوب فنی برای پیاده‌سازی زیرساخت داده‌های مکانی (SDI) با هدف بهبود وضعیت دسترسی به داده‌های مربوط به آب‌های زیرزمینی در مراکش و دستیابی به قابلیت همکاری آنهاست. این نمونه اولیه اساساً بر اساس استانداردهای بین المللی (OGC و ISO) مانند خدمات نقشه وب (WMS)، سرویس ویژگی وب (WFS)، سرویس وب کاتالوگ (CSW) و سرویس مشاهده سنسور (SOS) همراه با استفاده از مشخصات مرتبط است. به عنوان زبان نشانه گذاری جغرافیایی (GML) و رمزگذاری فیلتر (FE).

کلید واژه ها:

زیرساخت داده های مکانی، منابع آب زیرزمینی، استانداردهای OGC، ژئوپورتال، مراکش

1. مقدمه

داده های مکانی نقش مهمی در بسیاری از تصمیمات اجتماعی، زیست محیطی، اقتصادی و سیاسی ایفا می کنند و به طور فزاینده ای به عنوان یک منبع ملی ضروری برای توسعه پایدار شناخته می شوند [ 1 ] -[ 4 ].

تحقیقات اخیر ملی و اروپایی مانند GDI-DE (زیرساخت داده‌های مکانی ملی آلمان) [ 5 ] [ 6 ]، GEOSS (سیستم‌های جهانی مشاهده زمین) [ 7 ] و INSPIRE (زیرساخت اطلاعات فضایی در اروپا، https:// inspire.jrc.it ) [ 8 ] [ 9 ] نشان داده اند که پیاده سازی زیرساخت های داده های مکانی (SDI) یک ابزار بسیار کارآمد در کشورهای توسعه یافته است. هدف دستورالعمل INSPIRE هماهنگ کردن اطلاعات مکانی در سراسر اروپا و بهبود خدمات داده های مکانی بر اساس اصول مشترک است [ 10 ].

مراکش یکی از کشورهای مرزی مدیترانه جنوبی است که در فرآیند بارسلون ادغام شده است [ 11 ]. تحولات این کشورها نیز به طور مستقیم و غیرمستقیم بر اتحادیه اروپا تأثیر می گذارد. بنابراین، انتخاب این منطقه به وضوح نشان دهنده توجه به فرآیند بارسلون اروپایی است که قصد دارد کشورهای مرزی را به اقتصاد اروپا نزدیکتر کند.

در بخش آب های زیرزمینی مراکش می بینیم که تقاضای زیادی برای استفاده و دسترسی به اطلاعات مکانی وجود دارد [ 12 ] [ 13 ]. اما ما با مشکلات متعددی روبرو هستیم که مربوط به کمبود ابرداده، پشتیبانی نشدن استانداردها، به روز نشدن منظم داده ها، نامگذاری قراردادهایی که در مجموعه داده های مختلف استفاده می شوند، استفاده از سیستم مختصات متفاوت و سطح پایین هماهنگی است. این بدان معناست که داده‌های آب‌های زیرزمینی باید به اشتراک گذاشته شوند و به منظور ایجاد فرصتی برای کاربران و ذینفعان برای تبدیل داده‌ها به اطلاعات قابل استفاده و قابل فهم [ 14 ] قابل استفاده باشند.

برای رفع این نیاز، تصمیم گرفتیم یک سیستم نوآورانه ایجاد کنیم که رویکرد جدیدی را برای نظارت، مدیریت و انتشار اطلاعات مکانی به ارمغان می آورد. در غیر این صورت، سیستم ما برای ارائه ابزار قدرتمندی طراحی شده است که توانایی کارکنان منطقه ای را برای نظارت بر داده های آب زیرزمینی در زمان واقعی افزایش می دهد و در نتیجه به ارائه پاسخ موثرتر به ناراحتی های محیطی کمک می کند [ 15 ].

2. زیرساخت داده های مکانی SDI

زیرساخت داده‌های مکانی شامل تمام فناوری‌های دسترسی، استانداردها، سیستم‌ها و پروتکل‌های مورد نیاز برای هماهنگ کردن همه پایگاه‌های داده مکانی با هدف افزایش دسترسی و دسترسی به اطلاعات جغرافیایی است [ 16 ] [ 17 ]. [ 18 ] تاکید می کند که SDI برای جمع آوری و در دسترس قرار دادن کامل اطلاعات مکانی دقیق تر برای کل جامعه اجرا می شود که می تواند کیفیت زندگی شهروندان را بهبود بخشد. از این نظر، SDI امکان تبادل و به اشتراک گذاری روان داده های مکانی بین بازیگران مختلف و عمدتاً صرفه جویی در زمان در ایجاد و نگهداری داده ها را فراهم می کند [ 19 ].

SDI باید بیش از یک مجموعه داده یا یک پایگاه داده باشد [ 8 ]. از اطلاعات مکانی، فراداده و ابزارهایی برای کشف، تجسم و ارزیابی آن با هدف دسترسی و استفاده از اطلاعات تشکیل شده است. به منظور راه اندازی سیستمی از اجزای قابل همکاری، این عناصر باید هنجارها و استانداردهای خاصی را رعایت کنند [ 20 ] [ 21 ].

برای توسعه SDI و عملیاتی کردن آن، یک چارچوب نهادی و سازمانی نیز مورد نیاز است تا بازیگران، نقش‌ها و مسئولیت‌های آنها، پایه‌های قانونی، و سیاست تامین مالی و هزینه (جنبه‌های سازمانی) را به وضوح تعریف کند [ 20 ].

برای دستیابی به این اهداف، بسیاری از کشورها منابع عظیمی را به توسعه زیرساخت داده‌های مکانی ملی خود اختصاص دادند تا داده‌های مکانی را به روشی مقرون‌به‌صرفه مدیریت و استفاده کنند، هزینه‌های تولید داده‌ها را به حداقل برسانند و از تلاش‌های تکراری در جمع‌آوری داده‌ها اجتناب کنند [ 2 ] [ 2]. 3 ] [ 22 ] .

در مراکش، تمایل به پیروی از دستورالعمل‌های بین‌المللی در زمینه ژئوماتیک از طریق دیجیتالی کردن برخی از پیوندها در زنجیره تولید کارتوگرافی وجود دارد که در جریان اصلی آژانس ملی ثبت املاک، کاداستر و کارتوگرافی (ANCFCC) قرار می‌گیرد [ 12 ]. با این وجود، این تلاش ها هنوز در مرحله جنینی خود هستند.

محمدی و همکاران در سال 2006 [ 23 ] اهمیت یک فرآیند دو مرحله ای در توسعه زیرساخت های ملی داده های مکانی را به نمایش گذاشت. اول، مرحله فنی (تعامل پذیری) وجود دارد. دومی غیر فنی است (شامل استفاده از مدل داده تک استاندارد، توسعه مدل های همکاری، اجرای یک چارچوب سازمانی) [ 24 ]. در این تحقیق، ما عمدتاً به جنبه فنی SDI توجه داریم، بخش غیر فنی عمدتاً توسط مدیران و تصمیم‌گیرندگان با مشورت سایر بازیگران و سازمان‌ها مدیریت می‌شود.

3. ابتکارات در سراسر جهان

کار تحقیقاتی که هدف این پروژه تحقیقاتی است، مستلزم درک مفاهیم مختلف مرتبط، از جمله، با پروژه‌هایی است که قبلاً در حوزه‌های زیرساخت داده‌های مکانی راه‌اندازی شده‌اند. این بخش مروری بر ادبیات تولید شده با توجه به پروژه های مختلفی که مرتبط با این پروژه تحقیقاتی تلقی می شوند، ارائه می دهد.

3.1. الهام بخشیدن

هدف دستورالعمل اروپایی INSPIRE ایجاد یک زیرساخت اطلاعات مکانی در جامعه اروپایی به منظور حفظ محیط زیست است. در شرایط دستورالعمل، زیرساخت اطلاعات مکانی مجموعه‌ای از خدمات اطلاعاتی را مشخص می‌کند که به صورت آنلاین در دسترس هستند، که در وب‌سایت‌های ذینفعان مختلف ارائه می‌شوند و امکان انتشار و اشتراک داده‌های مکانی را فراهم می‌کنند ( شکل 1 ). از این نظر، دستورالعمل Inspire اساساً اجازه دسترسی به داده های مکانی از طریق یک پورتال جغرافیایی [ 8 ] [ 25 ] را هدف قرار می دهد.

از نقطه نظر فنی، INSPIRE شامل سرویس های مختلفی (تجسم، تبدیل، دانلود و غیره) است که می تواند توسط برنامه های GIS و geo-portal ها از طریق گذرگاه خدمات INSPIRE مورد استفاده قرار گیرد.

3.2. آبگیر

به عنوان بخشی از اجرای دستورالعمل اروپایی در مورد آب، ewater نشان دهنده یک SDI است که برای مدیریت داده های هیدروژئولوژیکی در اروپا طراحی شده است. هدف اصلی آن ( https://www.ewater.eu ) بهبود و افزایش دسترسی و استفاده از داده های تخصصی در مورد کیفیت، مکان و استفاده از آب های زیرزمینی است. این پروژه امکان تبادل آسانتر داده ها را بین آژانس های ملی و منطقه ای مسئول مدیریت منابع آب و رسیدگی به مسائل مربوط به مدیریت آب برون مرزی فراهم می کند.

از سوی دیگر، ewater با هدف تقویت مشارکت بین ارائه دهندگان داده های هیدروژئولوژیکی از طریق هماهنگ سازی ابرداده های اطلاعات مکانی شده هیدروژئولوژیکی و دسترسی آنلاین به داده ها و خدمات است.

3.3. شبکه اطلاعات آب های زیرزمینی (RIES)

RIES یک SDI کانادایی است که برای مدیریت آب های زیرزمینی طراحی شده است. این امکان افزایش دانش در مورد سیستم های آب زیرزمینی و مدیریت بهتر از طریق دسترسی به اطلاعات استاندارد شده را فراهم می کند. RIES از استانداردها و فناوری های SDI برای ارائه دسترسی شفاف به داده های ناهمگن تعمیم یافته استفاده می کند. پورتال جغرافیایی بسیار توسعه یافته آن ( www.gw-info.net ) امکان تجسم و تجزیه و تحلیل داده ها را با دیدگاه برآوردن نیازهای علمی و تجاری و الزامات مدیریت آب فراهم می کند ( شکل 2 ). RIES یکی از SDI های پیشگام در هیدروژئولوژی [ 26 ] -[ 29 ] است.

3.4. ملاحظات

به طور خلاصه، و با استفاده از این مرور کلی ادبیات، متوجه شدیم که اهمیت SDI القا شده است.

شکل 1 . ژئوپورتال INSPIRE ( https://inspire-geoportal.ec.europa.eu/ ).

شکل 2 . ژئوپورتال شبکه اطلاعات آب زیرزمینی کانادا

تلاش می کند تا این سیستم را در رویکرد توسعه خود ادغام کند، جایی که SDI یک محرک کلیدی در تحقیقات علمی، در حمایت از تصمیم گیری در زمینه توسعه و مدیریت آب های زیرزمینی، و درگیر کردن ذینفعان مختلف در فرآیند تصمیم گیری است. وجود زیرساختی که خدمات کشف و اشتراک داده های جغرافیایی ارجاع داده شده را ارائه می دهد، ضروری شده است تا همه ذینفعان بتوانند فرضیه های خود را آزمایش، اعتبار سنجی و ارتباط برقرار کنند.

پروژه تحقیقاتی ما با این دیدگاه مطابقت دارد و قصد دارد در ترسیم مفاهیم SDI برای مدیریت بهتر آب های زیرزمینی سهمی داشته باشد. با این وجود، این وظیفه ماست که اطمینان حاصل کنیم که زیرساخت‌های اجرا شده از نظر مدیریت آب‌های زیرزمینی به الزامات ملی پاسخ می‌دهند و از مشارکت تصمیم‌گیران، محققان و دانشگاهیان برای ایجاد گفت‌وگوی بهتر حمایت می‌کنند.

4. معماری SDI آب های زیرزمینی در مراکش

Cuthbert در سال 1998 [ 30 ] مدلی را برای انتشار داده های مکانی متشکل از چهار واحد پردازش و چهار جزء نمایش پیشنهاد می کند ( شکل 3 ):

・ فرآیند انتخاب داده توسط مشخصات رمزگذاری فیلتر OGC/ISO مدیریت می شود [ 31 ]،

・ دسترسی به داده های برداری از طریق زبان پرس و جوی SQL انجام می شود که با پیاده سازی مشخصات ویژگی ساده [ 32 ]، یا سرویس ویژگی های وب معادل آن WFS ارائه می شود.

・ نمایش ویژگی ها و مجموعه ویژگی ها بر اساس استانداردهای GML (زبان نشانه گذاری جغرافیایی) انجام می شود.

・ مولد نمایشگر قوانین Style Layor Descriptor (SLD) را در موجودیت های جغرافیایی اعمال می کند و نمایش های گرافیکی را به عنوان تصاویر (PNG، TIFF، JPEG، و غیره) تولید می کند) [ 33 ]،

・ پیاده سازی یک سرویس نقشه وب (WMS) امکان تعریف یک رابط برای دسترسی به نقشه را می دهد که نشان دهنده نتیجه هر دو فرآیند است: نمایش و رندر،

・ نتیجه به دست آمده از طریق یک سرویس گیرنده وب به کاربر تحویل داده می شود.

بر اساس مدل Cuthbert، یک پلت فرم مبتنی بر معماری n-tier قابل همکاری توسعه داده شد. ایده کلی پشت این پلتفرم استفاده از مفهوم وب سرویس برای اجازه دسترسی به داده های هیدروژئولوژیکی است.

تا آنجا که به سرور مربوط می شود، موتور سیستم ما یک سرور برنامه کاربردی Apache Tomcat است که در جاوا توسعه یافته است. این یک کانتینر servlet است که سایر اجزای این لایه در آن مستقر شده اند. این کانتینر همچنین شامل یک وب سرور است که به دنبال چندین پروتکل، از جمله HTTP، که در مبادلات آنلاین استفاده می‌شود، درخواست‌ها را دریافت کرده و پاسخ‌ها را به مشتریان ارسال می‌کند .

مؤلفه اصلی سرور فضایی ما بر اساس چارچوب درجه است. هسته درجه یک رابط برنامه‌نویسی کاربردی جاوا (API) است که دسترسی به ویژگی‌های مکانی، تحلیل، ابرداده و سیستم‌های مرجع مختصات را ارائه می‌دهد [ 35 ] [ 36 ]. این شامل خدمات مورد نیاز برای یک SDI (سرویس وب مدرک) و برای اجزای پورتال جغرافیایی است [ 37 ]. مکانیزمی برای مدیریت امنیت و مشکلات کنترل دسترسی (Deegree iGeo Security) و ذخیره سازی [ 38 ] فراهم می کند. این بر اساس استانداردهای OGC/ISO 19115/19119 است. به عنوان یک پشتیبانی کلیدی در پیاده سازی چندین وب سرویس استفاده شده است ( شکل 4 ):

شکل 3 . مدل تصویری [ 30 ].

شکل 4 . معماری جهانی

خدمات نقشه برداری وب (WMS): مشخصات WMS رابطی را توصیف می کند که نقشه های جغرافیایی مرجع را می توان در دسترس قرار داد [ 39 ]. داده ها به صورت تصاویر (gif، png، jpeg، svg) تجسم می شوند. این سرویس از سه گردش کار برای ارسال درخواست به سرور و بازیابی داده ها تشکیل شده است:

Get Capabilities ابرداده های سطح سرویس را برمی گرداند که شرحی از محتوای اطلاعاتی سرویس و پارامترهای درخواست قابل قبول است.

・ Get Map یک تصویر نقشه را برمی گرداند که پارامترهای جغرافیایی و ابعادی آن به خوبی تعریف شده است

・ دریافت اطلاعات ویژگی: اطلاعات مربوط به ویژگی های خاص نشان داده شده بر روی نقشه را برمی گرداند.

سرویس ویژگی های وب (WFS): WFS قادر است داده های برداری را از منابع داده های مختلف (پشتیبان) ارائه دهد و آن ها را به هر کلاینتی تحویل دهد که قادر به انجام درخواست های HTTP-GET یا POST مطابق با WFS [ 40 ] از طریق واسط ها باشد [ 41 ]. ] :

دریافت قابلیت ها: یک سرویس ویژگی وب باید بتواند قابلیت های خود را توصیف کند. به طور خاص، باید مشخص کند که کدام نوع ویژگی می تواند سرویس دهد و چه عملیاتی در هر نوع ویژگی پشتیبانی می شود.

توصيف نوع ويژگي يك سرويس ويژگي وب در صورت درخواست بايد بتواند ساختار هر نوع ويژگي را كه مي تواند سرويس دهد، توضيح دهد.

دریافت ویژگی یک سرویس ویژگی وب باید بتواند درخواستی را برای بازیابی نمونه های ویژگی سرویس دهد. علاوه بر این، کلاینت باید بتواند مشخص کند که کدام ویژگی واکشی شود و باید بتواند پرس و جو را به صورت مکانی و غیر مکانی محدود کند.

سرویس پوشش وب (WCS): WCS از بازیابی الکترونیکی داده های مکانی به عنوان “پوشش” پشتیبانی می کند؟ یعنی اطلاعات جغرافیایی دیجیتالی که پدیده های متغیر در فضا را نشان می دهد [ 42 ].

این سه عملیات [ 42 ] [ 43 ] را ارائه می دهد:

دریافت قابلیت ها: یک سند XML را که خدمات و توضیحات مختصری از پوشش هایی که مشتریان ممکن است درخواست کنند را توصیف می کند، برمی گرداند.

Describe Coverage: به مشتریان اجازه می دهد تا توضیحات کاملی از یک یا چند پوشش ارائه شده توسط یک سرور WCS خاص را درخواست کنند. سرور با یک سند XML پاسخ می دهد که پوشش های شناسایی شده را به طور کامل توصیف می کند.

دریافت پوشش پوششی را برمی‌گرداند که در قالب پوشش شناخته شده کدگذاری شده است

خدمات کاتالوگ برای وب (CSW): CSW امکان فهرست کردن و جستجوی سرویس ها یا مجموعه داده ها را بر اساس فایل های ابرداده منتشر شده برای هر منبع فراهم می کند تا امکان کشف آنها فراهم شود. این سرویس همچنین استفاده از یک رابط تراکنشی را برای به روز رسانی داده ها فراهم می کند [ 44 ]. این عملیات [ 42 ] را پشتیبانی می کند:

دریافت قابلیت‌ها: یک سند XML را که خدمات و توضیحات مختصری از ابرداده‌ها از جمله شناسه سرویس، ارائه‌دهنده خدمات، فراداده عملیات، و محتوایی را که مشتریان ممکن است درخواست کنند، توصیف می‌کند، برمی‌گرداند [ 45 ].

عملیات «دریافت رکوردها» از اهمیت ویژه ای برخوردار است. سوابق فراداده را طبق شرایط مشخص شده در یک درخواست برمی گرداند.

Get Record By ID: KVP کدگذاری شده و از طریق روش HTTP GET درخواست می شود. یک رکورد (سوابق) را با توجه به شناسه (ids) مشخص شده برمی گرداند. همین امکان برای درخواست یک رکورد کامل، خلاصه یا مختصر از کاتالوگ وجود دارد [ 46 ].

سرویس مشاهده حسگر (SOS): سرویس مشاهده حسگر (SOS) یک رابط استاندارد برای مدیریت و بازیابی فراداده و مشاهدات از سیستم‌های حسگر ناهمگن ارائه می‌کند [ 47 ]. سه رابط اجباری را تعریف می کند:

Get Capabilities قابلیت‌های سرویس را توصیف می‌کند و ابرداده‌هایی را درباره نمونه سرویس ارائه می‌دهد.

Describe Sensor شرح حسگر را برمی‌گرداند که با استفاده از زبان مدل سنسور کدگذاری شده است.

دریافت مشاهده: مقادیر واقعی یک حسگر را برمی‌گرداند. این مقادیر با استفاده از مشاهدات و اندازه‌گیری‌ها کدگذاری می‌شوند.

آنها معمولاً به سایر مشخصات مرتبط هستند [ 48 ]:

・ ویژگی های ساده (که مشتریان را قادر می سازد به اشیاء جغرافیایی از طریق پرس و جوهای تطبیقی ​​دسترسی پیدا کنند) [ 49 ].

・ خدمات تبدیل مختصات (که امکان همپوشانی اطلاعات صادر شده توسط سیستم های مختصات مختلف را فراهم می کند) [ 50 ]،

・ زبان نشانه گذاری جغرافیا (که امکان انتقال اطلاعات هندسی و معنایی به مشتری را فراهم می کند و در نتیجه فقط تجسم تصویر و ویژگی فضایی را گسترش می دهد).

تمام این سرویس ها به صورت یک سرورلت اجرا می شوند و روی یک کانتینر سرولت آپاچی تامکت اجرا می شوند. سرویس‌های وب SOS، CSW و WFS به پایگاه داده Postgre SQL و Oracle به نام Badre 21 برای ذخیره و بازیابی متادیتاهای بردار و حسگر و مقادیر اندازه‌گیری متصل می‌شوند. یک سرویس گیرنده وب خارجی می تواند به SOS متصل شود و از درخواست های XML سازگار با OGC برای واکشی متادیتا یا اندازه گیری های سرور و حسگر و همچنین قرار دادن حسگرها یا مشاهدات جدید در وب سرویس استفاده کند [ 51 ]] . WMS و یک CS-W به عنوان یک سیستم پایه نصب می‌شوند که امکان جستجوی فراداده، یافتن داده‌های جغرافیایی و نمایش آن را در داخل/اینترنت فراهم می‌کند. WMS، WFS، WCS و Gazetteer در کنترل دسترسی به داده ها به صورت مشارکتی تعامل دارند. WMS و Gazetteer از استفاده از سرویس کاتالوگ در ارائه مکانیسم‌هایی برای بازیابی فضایی و/یا استفاده از نام‌های جغرافیایی پشتیبانی می‌کنند. سرویس کاتالوگ مجموعه داده های مربوط به یک پرس و جو را شناسایی می کند و اطلاعاتی را ذخیره می کند که امکان دسترسی به داده ها را از طریق سرویس های وب مناسب (WMS، WCS، WFS) فراهم می کند [ 52 ].

5. ژئو پورتال

اجرای یک SDI معمولاً یک ژئوپورتال را فراخوانی می کند که به عنوان یک پنجره واحد برای دسترسی به زیرساخت استفاده می شود و عملکردهای کشف داده، تجسم و دسترسی را فراهم می کند [ 53 ]. در این کار، یک geo-portal برای خدمت به عنوان رابط دسترسی راه اندازی شد. این ژئوپورتال به گونه ای طراحی شده است که جامع ترین نقطه دسترسی ممکن برای جستجوی داده های اصلی جغرافیایی و عددی در منابع آب زیرزمینی باشد ( شکل 5 ).

5.1. دسترسی به داده ها و تجسم

مناطق نقشه‌برداری ما را قادر می‌سازد داده‌های مکانی را تجسم کنیم: می‌توانیم یک منطقه مورد علاقه، یک مقیاس و موضوع پیشنهادی را که کاربر باید روی نقشه نشان دهد (مانند زیرحوضه‌ها، نقاط آب، سفره‌های زیرزمینی…) انتخاب کنیم.

علاوه بر توابع استاندارد بزرگنمایی و کوچکنمایی، سوژه حرکتی و درخواست، امکان جستجو، انتخاب و جستجوی موجودات جغرافیایی ( گمانه ها، شبکه هیدروگرافی، حوضه های آبخیز…) وجود دارد.

امکان تولید، ذخیره و استفاده از اسناد زمینه نقشه وب OGC برای به دست آوردن وضعیت تعریف شده از رابط مبتنی بر وب وجود دارد.

هر نقشه موضوعی شامل ابزارهای مرور، متحرک و چاپ و غیره و همچنین داده‌های مکانی خاص است که بر اساس مقیاس‌های آستانه و با ویژگی‌های از پیش تعریف‌شده (Gazetteer، رنگ، اندازه، قالب…) نمایش داده می‌شوند.

این ژئوپورتال با تکیه بر فناوری‌های سیستم‌های مدیریت پایگاه داده، امکان دسترسی به داده‌های گمانه‌ها را به‌عنوان برگه‌های توضیحات و سیاهه‌های چینه‌شناسی ارائه می‌دهد. همچنین اجازه می دهد تا نقشه های تعاملی را مطابق با نیازهای کاربر ایجاد کنید.

شکل 5 . ژئوپورتال برای مدیریت داده های آب های زیرزمینی در مراکش.

5.2. ژئوکاتالوگ

این ژئوپورتال یک کاتالوگ ارائه می دهد که تمام داده های جغرافیایی ارجاع شده را از طریق یک موتور جستجو پوشش می دهد که شناسایی و مرتب سازی داده ها را به تصویر می کشد. فراداده ها مطابق با استانداردهای ISO 19115 و ISO 19139 برای ساختاربندی و رمزگذاری ابرداده ها ساخته شده اند.

این کاتالوگ جغرافیایی از درخواست‌های CSW برای پرس و جو از سرور و بازگرداندن داده‌های مورد نیاز بر اساس ابرداده‌هایی که قبلاً از طریق ماژول ویرایشگر برنامه منبع باز deegree-CSW وارد شده‌اند، استفاده می‌کند. ماژول view امکان انجام جستجو را فقط با کلمات کلیدی یا شامل سایر معیارهای جستجو مانند منطقه جغرافیایی، تاریخ ایجاد/تغییر داده های مورد نیاز را می دهد.

با هدف دستیابی به راه حلی که شامل یک پورتال جغرافیایی و یک کاتالوگ است، پیکربندی مورد نیاز را برای فعال کردن ماژول CSW-client که در geo-portal ادغام شده است را تنظیم کردیم. نتیجه در شکل 3 نشان داده شده است ، که نشان می دهد چگونه یک جستجو در ژئوپورتال برای پرس و جو از سرور Deegree-CSW در مورد داده های آب انجام می شود، به عنوان مثال: نمای ابرداده یک لایه که در سرور WMS در سدها در این منطقه.

5.3. ژئوسنسورها

ماژول ژئوسنسور کاربر را قادر می سازد تا داده های صادر شده توسط حسگرهای درجا را از طریق استاندارد سرویس مشاهده سنسور (SOS) که یک استاندارد عمومی OGC است که به سنسورهای نظارتی و اطلاعات مرتبط است، بازیابی کند [ 51 ]. هر ایستگاه اندازه‌گیری داده‌ها را به سرور مرکزی انتقال می‌دهد، به طوری که، متعاقبا، ابزار واردات داده، SOS-Import، می‌تواند آنها را در پایگاه داده Postgre SQL/Post GIS که با سرور SOS 52˚ شمال [ 51 ] [ 54 ] در ارتباط است، ادغام کند. -[ 56] . این سرویس در اینجا در نظارت بر زمان واقعی سطح پیزومتریک استفاده می شود. این فناوری می تواند برای انجام بسیاری از اندازه گیری ها در محل، از جمله، کیفیت آب زیرزمینی استفاده شود. SOS هم با اجازه دادن به دسترسی مستقیم به داده ها و هم با درج اطلاعات در ایستگاه ها، مانند شخصی که مسئول نگهداری آنهاست و داده های جمع آوری شده توسط حسگرها، تجسم را بهبود می بخشد.

6. نتیجه گیری

آب های زیرزمینی یک منبع حیاتی برای حفظ سیستم های اجتماعی-اقتصادی و اکولوژیکی است، به ویژه در زمان کمبود آب های سطحی [ 57 ]] . در مراکش، داده‌های آب‌های زیرزمینی باید به اشتراک گذاشته شوند و قابل استفاده باشند. در این زمینه، یک نمونه اولیه از SDI برای مدیریت کارآمد داده های آب زیرزمینی با استفاده از استانداردهای OGC و فناوری های منبع باز توسعه داده شده است. این پلت فرمی را برای جمع آوری، ذخیره و به اشتراک گذاری داده های نظارت بر آب های زیرزمینی فراهم می کند. پلتفرم توسعه‌یافته، محور یک پروژه بلندپروازانه را تشکیل می‌دهد که هدف آن طراحی زیرساخت داده‌های مکانی SDI در مراکش است که به مدیریت آب‌های زیرزمینی اختصاص دارد. این برنامه در درجه اول بر اساس استانداردهای بین المللی (OGC و ISO) است. مسئله داده ها از پایگاه داده های مختلف (Postgre SQL، Badre 21، و غیره) است. برنامه یا با فناوری JDBC یا از طریق WMS/WFS به آن منابع داده متصل می شود. تمام قالب‌های سند مورد استفاده، برنامه‌های XML هستند، مطابق با استانداردهای OGC (Get Capabilities، Get Map و غیره).

این پلتفرم هم به‌عنوان ابزار اشتراک‌گذاری و تعمیم داده‌های به‌روز شده به‌دست‌آمده از منابع داده‌های مختلف و دوم به‌عنوان ابزار مدیریت منابع آب مبتنی بر وب که شاخص‌های مورد استفاده در تصمیم‌گیری را تولید می‌کند، در نظر گرفته می‌شود.

با وجود تمام این تلاش‌ها، کاتالوگ داده‌ها از نظر مدیریت معنایی داده‌ها از شکاف‌هایی رنج می‌برد. تحقیقات آتی ما سعی خواهد کرد با استفاده از هستی شناسی دامنه به موضوع ناهمگونی معنایی بپردازد.

منابع

    1. 1. Paudyal, DR, McDougall, K. and Apan, A. (2009) Building SDI Bridges for Catchment Management. در: van Loenen، JWJBB و Zevenbergen، JA Eds.، SDI Convergence Research، Emerging Trends, and Critical Assessment، Netherlands Geodeetic Commission, Delft.  [زمان(های استناد): 1]
    1. 2. رجبی فرد، ا. و ویلیامسون، IP (2001) زیرساخت داده های مکانی (SDI)، سلسله مراتب SDI، مشارکت ها، فرهنگ برای به اشتراک گذاری. کنفرانس GEOMATICS’80، تهران، 29 آوریل-2 مه 2001.  [زمان(های استناد): 1]
    1. 3. رجبی فرد، ع. (2007) طراحی SDI برای تسهیل جامعه توانمند فضایی. در: رجبی فرد، ا.، ویرایش، به سوی جامعه ای توانمند فضایی، دانشگاه ملبورن، ملبورن، 119-138.  [زمان(های استناد): 1]
    1. 4. کوین، ام.، عباس، آر و ایان، دبلیو (2007) رویکرد ترکیبی برای ارزیابی مشارکت های اشتراک داده های مکانی برای توسعه زیرساخت داده های مکانی. پژوهش و نظریه در پیشرفت مفاهیم زیرساخت داده های فضایی، ESRI، ویرایش، ویرایش ایالات متحده: ESRI، 2007، صفحات 55-73.  [زمان(های استناد): 1]
    1. 5. Bauer, OC (2005) Integration verteilter Geodatendienste: Ein Internetportal für die Metropolregion Hamburg, Master, Departement de l’informatique, Hamburg Germany, 2005.  [زمان(های استناد): 1]
    1. 6. Bernard, L., Fitzke, J. and Wagner, RM (2005) Geodaten-Infrastruktur: Grundlagen und Anwendungen. ویچمن، هایدلبرگ، نوبراندنبورگ.  [زمان(های استناد): 1]
    1. 7. جولیانی، جی (2011) زیرساخت های داده های مکانی برای علوم محیطی. PhD، Institut Forel/enviroSPACE، Université de généve، Généve.  [زمان(های استناد): 1]
    1. 8. INSPIRE (2007) دستورالعمل 2007/2/CE از 14 Mars 2007 établissant une understructure d’information géographique dans la Communauté européenne (INSPIRE), Le parlement Européen et le Conseil de l’Union Européenne.  [زمان(های استناد): 3]
    1. 9. INSPIRE (2007) زیرساخت INSPIRE برای اطلاعات فضایی در اروپا. Le parlement Européen et le Conseil de l’Union Européenne Belgique.  [زمان(های استناد): 1]
    1. 10. Georis-Creuseveau, J., Gourmelon, F., Claramunt, C., Maulpoix, A., Marechal, C. and B?hm, A. (2013) Usages des Infrastructures de Données Géographiques par les acteurs c?tiers publics fran?ais. Le Groupement d’intérêt scientifique M@rsouin، فرانسه.�  [زمان(های استناد): 1]
    1. 11. آتینا، اف (2003) نظریه و فرآیند: تفسیرهای علوم سیاسی از فرآیند بارسلون. نشویل، تی ان. [زمان(های استناد): 1]  
    1. 12. Ibannain, F. and Donnay, J.-P. (2012) زیرساخت‌های قابل پیش‌بینی را از données spatiales au Maroc تجزیه و تحلیل کنید. SAGEO. [زمان(های استناد): 2]  
    1. 13. Oulidi, HJ, Lowner, R., Benaabidate, L. and Wachter, J. (2009) HydrIS: یک سیستم پشتیبانی تصمیم گیری GIS منبع باز برای مدیریت آب های زیرزمینی (مراکش). مجله علم اطلاعات جغرافیایی، 12، 212-216.
      https://dx.doi.org/10.1007/s11806-009-0048-9   [Citation Time(s):1]
    1. 14. Giuliani, G. and Peduzzi, P. (2011) The Preview Global Risk Data Platform: A Geoportal برای ارائه و به اشتراک گذاری داده های جهانی در مورد خطرات طبیعی. مخاطرات طبیعی و علوم سیستم زمین، 11، 53-66.
      https://dx.doi.org/10.5194/nhess-11-53-2011   [Citation Time(s):1]
    1. 15. Granell, C., Fernández, ó.B. و دیاز، ال. (2013) زیرساخت های اطلاعات مکانی برای رسیدگی به نیازهای فضایی در سلامت: همکاری، چالش ها و فرصت ها. سیستم های کامپیوتری نسل آینده، 31، 213-222. [زمان(های استناد): 1]  
    1. 16. GéoConnexions (2004) Manuel pour les développeurs de l’ICDG: Produire et Publier l’information, les données et les services géographiques. [زمان(های استناد): 1]  
    1. 17. Kok, B. and Loenen, BV (2005) چگونه می توان موفقیت زیرساخت های ملی داده های مکانی را ارزیابی کرد؟ کامپیوترها، محیط زیست و سیستم های شهری، 25، 699-717.
      https://dx.doi.org/10.1016/j.compenvurbsys.2004.02.001   [Citation Time(s):1]
    1. 18. رودریگز-پابون، او. Ph.D.، Departement des Sciences géOmatiques، Université Laval، کانادا. [زمان(های استناد): 1]  
    1. 19. Pierkot, C. (2008) Gestion de la Mise à Jour de Données Géographiques Répliquées. Doctorat, Informatique, l’Universitée Toulouse III-Paul Sabatier. [زمان(های استناد): 1]  
    1. 20. Golay, F., Pointet, A., Moreni, C., Riedo, M., Giger, C. and Najar, C. (2003) Résaeux de (géo)services: Vers une architecture ouverte de services. Revue Internationale de Gématique, 13, 361-373. [زمان(های استناد): 2]  
    1. 21. GéoConnexions (2005) L’Infrastructure Canadienne de Données Géospatiales Description de l’Architecture. [زمان(های استناد): 1]  
    1. 22. ویلیامسون، آی.، رجبی فرد، ع. و فینی، م.-ای. (2003) توسعه زیرساخت های داده های مکانی: از مفهوم تا واقعیت. تیلور و فرانسیس، لندن.
      https://dx.doi.org/10.1201/9780203485774   [زمان(های) نقل قول: 1]
    1. 23. محمدی، ح.، بینز، ا.، رجبی فرد، ع و ویلیامسون، آی (1385) ادغام داده های مکانی. مجموعه مقالات هفدهمین کنفرانس UNRCC-AP و بیست و یکمین نشست PCGIAP، بانکوک، 18-22 سپتامبر 2006، 1-12. [زمان(های استناد): 1]  
    1. 24. Shariff, ARM, Hamzah, AH, Mahmud, AR, Yusof, NMZN and Ali, HM (2011) زیرساخت داده های مکانی برای اداره زمین مالزی. مجله بین المللی تحقیقات زیرساخت های داده های مکانی، 6، 389-409. [زمان(های استناد): 1]  
    1. 25. Annoni، A. (2004) Infrastructures de données géographiques en Europe. Geo-Informationssysteme, 4, 241-245. [زمان(های استناد): 1]  
    1. 26. Sharpe, D., Brodaric, B., Boisvert, E., Logan, C. and Russell, HAJ (2009) Visualization and Analysis of Canadian Underground Water Data. دسترسی آنلاین، ارائه شده در کارگاه نقشه برداری سه بعدی زمین شناسی. [زمان(های استناد): 1]  
    1. 27. Brodaric, B., Sharpe, D., Boisvert, E., Logan, C., Russell, H., Julien, H., et al. (2011) شبکه اطلاعات آب های زیرزمینی: تحولات اخیر و جهت گیری های آینده. Geohydro2011، کانادا، 28-31 اوت 2011.
    1. 28. Brodaric, B. (2010) استفاده از استانداردهای زمین فضایی برای قابلیت همکاری در شبکه اطلاعات آبهای زیرزمینی کانادا. ویرایش، تورنتو، کانادا.
    1. 29. Boisvert, E., Brodaric, B., Julien, H., Smirnoff, A. and Létourneau, F. (2011) واسطه GIN: ابزار نرم افزاری برای فعال کردن قابلیت همکاری در شبکه های داده آب زیرزمینی. Geohydro 2011، کانادا، 28-31 اوت 2011. [زمان(ها):1]  
    1. 30. Cuthbert, A. (1998) تعامل کاربر با داده های مکانی. Open GIS® Project Document، Open Geospatial Consortium (OGC). [زمان(های استناد): 2]  
    1. 31. OGC (2002) مشخصات پیاده سازی رمزگذاری فیلتر. ویرایش، ایالات متحده، ص. 42. [زمان(های) نقل قول: 1]  
    1. 32. OGC (2005) Open GIS Filter Encoding Implementation. ویرایش [زمان(های استناد): 1]  
    1. 33. OGC (2007) Styled Layer Descriptor Profile of the Web Map Service Implementation Specification. ویرایش [زمان(های استناد): 1]  
    1. 34. Desgagné, E. (2010) Conception et Développement d’un SIG 3D dans une approche de service Web : Exemple d’une application en modélisation géologique. Maitrise en Sciences Géomatiques، Département des Sciences Géomatiques Université Laval، کبک. [زمان(های استناد): 1]  
    1. 35. کریستین، ک. (2010) اجزای زیرساخت داده های مکانی برای سیستم های هشدار اولیه. ارائه شده در Gesamtausgabe GEOTECHNOLOGIEN Science، پوتسدام، آلمان. [زمان(های استناد): 1]  
    1. 36. Kiehle, C. and Poth, A. (2010) چارچوب درجه – راه حل زیرساخت داده های مکانی برای کاربران نهایی و توسعه دهندگان. خلاصه مقالات تحقیقات ژئوفیزیک، 12. [زمان(ها):1]  
    1. 37. پارک، Y.-J. و لی، ک. (2009) کاربرد درجه میان افزار منبع باز در پیاده سازی ژئو پورتال. مجله کره ای سنجش از دور، 25، 367-374. [زمان(های استناد): 1]  
    1. 38. Müller, M. (2007) Construire des briques pour une Infrastructure de Données Spatiales. Journal de la Fondation Geospatiale متن باز، 1، 1-6. [زمان(های استناد): 1]  
    1. 39. Annen, A. (2005) Open Geospatial Consortium OGC GML, WMS et WFS. ارائه شده در Interopérabilité pour l’utilisation généralisée de la géoinformation، زوریخ، سوئیس. [زمان(های استناد): 1]  
    1. 40. Müller, M., Rubach, H., Mays, J., Goerke, S. and Ionita, A. (2010) Degree Feature Web Service v2.5. دانشگاه بن، گروه جغرافیا. [زمان(های استناد): 1]  
    1. 41. OGC (2002) مشخصات پیاده سازی سرویس ویژگی وب. ویرایش [زمان(های استناد): 1]  
    1. 42. OGC (2007) مشخصات پیاده سازی خدمات پوشش وب (WCS). ویرایش [زمان(های استناد): 3]  
    1. 43. Shengyu, S. and Huayi, W. (2008) روش مشتری WCS بر اساس مدل هرمی. آرشیو بین المللی فتوگرامتری، سنجش از دور و علوم اطلاعات فضایی، 37، 809-813. [زمان(های استناد): 1]  
    1. 44. Geomatys (2013) بستر خدمات وب برای زیرساخت های داده های مکانی.
      https://www.geomatys.com/en/constellation-sdi
      https://constellation.codehaus.org/   [Citation Time(s):1]
    1. 45. Chen, A., Di, L., Bai, Y., Wei, Y. and Liu, Y. (2010) محاسبات شبکه ای خدمات کاتالوگ جغرافیایی سازگار با استانداردها را افزایش می دهد. Computers & Geoscience, 36, 411-421.
      https://dx.doi.org/10.1016/j.cageo.2009.09.006   [زمان(ها):1]
    1. 46. ​​OGC (2007) مشخصات خدمات کاتالوگ OpenGIS®. ویرایش، ص. 219. [زمان(های) استناد: 1]  
    1. 47. استاندارد رابط سرویس مشاهده سنسور OGC (2012). ویرایش، ص. 163. [زمان(های) استناد: 1]  
    1. 48. Gilgen, M. (2001) Open GIS Consortium: Apercu et views de l’OpenGIS dans le domaine du Web Mapping. Ecole Polytechnique Fédérale de Lozanne Systems d’Information à Référence Spatiale, Suisse. [زمان(های استناد): 1]  
    1. 49. OGC (2006) استاندارد پیاده سازی GIS باز برای اطلاعات جغرافیایی-دسترسی به ویژگی های ساده-بخش 1: معماری مشترک. ویرایش، ایالات متحده، ص. 93. [زمان(های) استناد: 1]  
    1. 50. OGC (2001) Open GIS Implementation Specification: Coordinate Transformation Services. ویرایش، ایالات متحده، ص. 117. [زمان(های) استناد: 1]  
    1. 51. Müller, R., Fabritius, M. and Mock, M. (2011) یک سرویس مشاهده سنسور سازگار با OGC برای سنسورهای موبایل. پیشرفت علم اطلاعات جغرافیایی برای جهانی در حال تغییر، 1، 163-184.
      https://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-19789-5_9   [Citation Time(s):3]
    1. 52. Fitzke, J., Greve, K., Müller, M. and Poth, A. (2004) ساخت SDIs با نرم افزار آزاد – پروژه مدرک. Pro-seedings of Global Spatial Data Infrastructure، بنگلور، 2-6 فوریه 2004، 1-13. [زمان(های استناد): 1]  
    1. 53. Fortes, LPS (2013) Infrastructures de Données Spatiales (IDS) Manuel pour les Amériques. Comité permanent de l’Infrastructure de Données Spatiales des Amériques, Rio de Janeiro, Barsil. [زمان(های استناد): 1]  
    1. 54. Beaufils, M. (2012) Fusion de données géoréférencées et Développement of services interoperables pour l’estimation des besoins en eau à l’échelle des bassins versants. [زمان(های استناد): 1]  
    1. 55. دیاز، ال.، بروینگ، ا.، مک اینرنی، دی، لیبرتا، جی و فورستر، تی (2013) انتشار مشاهدات حسگر در زیرساخت‌های اطلاعات مکانی: مورد استفاده در ارزیابی خطر آتش‌سوزی. مدلسازی و نرم افزار محیطی، 48، 65-80.
      https://dx.doi.org/10.1016/j.envsoft.2013.06.002
    1. 56. Broring, A., Bache, F., Bartoschek, T. and van Elzakker, CPJM (2011) خالق SID: رویکردی بصری برای ادغام حسگرها با وب حسگر. در: Reinhardt, SCMGWP and Toppen, FJ, Eds., Advancing Geoinformation Science for a Changing World, Springer, Berlin, 143-162.
      https://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-19789-5_8   [Citation Time(s):1]
  1. 57. Iwanaga, T., Sawah, SE and Jakeman, A. (2013) طراحی و پیاده سازی یک سیستم مدیریت داده های آب زیرزمینی مبتنی بر وب. ریاضیات و کامپیوتر در شبیه سازی، 93، 164-174. [زمان(های استناد): 1]  

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید