Service til sensorobservation

Den Sensor Observation service ( SOS ) er en webservice til at forespørge i realtid sensor og sensor- data tidsserier. De tilbudte sensordata inkluderer på den ene side beskrivelser af selve sensorerne, som er kodet i Sensor Model Language ( SensorML ), og de målte værdier, som er kodet i Observations & Measurements ( O&M ) format. Webservicen og begge filformater er åbne standarder og er defineret i specifikationerne med samme navn på Open Geospatial Consortium (OGC). Hvis SOS er transaktionsmæssigt ( SOS-T), kan nye sensorer registreres via servicegrænsefladen, og måleværdier kan derefter indsættes. SOS kan tilbyde data fra både on-site og remote sensing sensorer. Desuden kan sensorerne være både mobile og stationære.

SOS har været en officiel OGC-standard siden 2007. Fordelen ved SOS er, at sensordata - uanset hvilken type - er tilgængelige i et ensartet format og via standardiserede operationer på Internettet og dermed forenkler webbaseret adgang til sensordata. Da SOS er en OGC-standard, muliggør den også enkel integration i eksisterende geoserviceinfrastrukturer eller i generelle geografiske informationssystemer.

Operationer

SOS har tre såkaldte kerneoperationer, der skal tilbydes af enhver SOS-implementering. GetCapabilities-operationen gør det muligt at forespørge en servicebeskrivelse med information om serviceinterfacet og de sensordata, der tilbydes. GetObservation-funktionen er sandsynligvis den vigtigste for igangværende operationer. Dette kan bruges til at forespørge målte værdier fra sensorer. Funktionen DescribeSensor returnerer detaljerede oplysninger om en sensor eller et sensorsystem, de leverede data og de processer, der behandler dataene.

Kerneoperationer (Kerneprofil):

  • GetCapabilities - returnerer en XML-servicebeskrivelse, der indeholder oplysninger om grænsefladen (tilbudte operationer) og de sensordata, der tilbydes, f.eks. B. Periode, hvor sensordata er tilgængelige, sensorer, der producerer de målte værdier eller fænomener, der observeres (f.eks. Lufttemperatur).
  • GetObservation - pull-baseret forespørgsel om observationsværdier med metadata; de målte værdier og deres metadata returneres i formatet Observationer og målinger (O&M).
  • DescribeSensor - returnerer sensor-metadata kodet i SensorML. SensorML-dataposten indeholder normalt sensorens ID, position og observerede fænomener. Yderligere oplysninger, såsom. B. Kalibreringsdata er beskrevet.

Transaktionelle operationer (Transaktionel profil):

  • RegisterSensor - gør det muligt at registrere en ny sensor i et kørende SOS
  • InsertObservation - muliggør indsættelse af måledata for registrerede sensorer i SOS

Forbedrede operationer (Forbedret profil):

  • GetResult - giver mulighed for, med konstante metadata (f.eks. Sensor, observeret objekt) for en række målte værdier, kun at forespørge den målte værdi uden metadataene
  • GetFeatureOfInterest - returnerer det geografiske objekt, hvis egenskaber overvåges af sensorer, kodet i Geography Markup Language (GML)
  • GetFeatureOfInterestTime - leverer tidsperioder, hvor målte værdier for et observeret objekt er tilgængelige i SOS.
  • DescribeFeatureType - returnerer typen af ​​det observerede rumlige objekt (XML-skema)
  • DescribeObservationType - returnerer typen af ​​observation (XMLSchema, f.eks. Om: Measurement)
  • GetObservationById - gør det muligt at forespørge en observation ved hjælp af ID
  • DescribeResultModel - leverer XML-skemaet for den målte værdi; dette er især vigtigt for komplekse målte værdier, såsom B. multispektrale data er vigtige.

Brug af metoderne

Ud over kerneaktiviteterne er der yderligere operationer, der ikke nødvendigvis skal implementeres. I mange projekter, ud over de grundlæggende funktioner, anvendes kun InsertObservation-metoden oprindeligt. Dette gør det muligt at indtaste data udefra i den igangværende sensorobservationstjeneste. Dataene er indlejret i en XML-fil og overføres til SOS nøje i overensstemmelse med O&M-specifikationerne.

Find tjenester og sensorer

Hvis en potentiel bruger er på udkig efter sensorer, gøres dette normalt på et højt abstraktionsniveau. Søgningen udføres enten fra et sensorrelateret synspunkt eller ellers på observationsrelateret basis. En bruger søger generelt på sensorrelateret, hvis han allerede har kendskab til sensorer i et område og nu ønsker at forespørge om deres målte værdier. En bruger søger altid efter observation, når han ønsker at modtage sensordata i et bestemt område. Alle målinger, der hører til et bestemt fænomen, skal derefter vises for ham.

Procedure for sensorobservationstjenesten
Figur 1 - Procedure for en bruger til at finde sensordata

Konceptuel verden omkring sensorobservationstjenesten

OGC har - ikke kun i forbindelse med SOS - sin egen veldefinerede udtrykverden. For en bedre forståelse er her nogle vigtige udtryk:

semester beskrivelse
Funktion af interesse (FOI) ~ Repræsenterer det geo-objekt, som de målte værdier gælder for, og som måles af sensorer. FeatureOfInterest bruges normalt til at lokalisere (georeference) målepunkterne, dvs. H. det geografiske objekt har koordinater (f.eks. længde / bredde og højde over havets overflade). Definitionen af ​​FOI afhænger meget af projektet og skal vælges afhængigt af strukturen.
Observation A ~ leverer en målt værdi (Resultat) for ejendommen (Fænomen) for et observeret objekt (FeatureOfInterest). Værdien genereres af en sensor eller procedurer (procedure). Desuden blev fænomenet registreret på et bestemt tidspunkt (SamplingTime) og værdien genereret på et bestemt tidspunkt (ResultTime). Værdierne falder ofte sammen, hvorfor i praksis bruges SamplingTime som tidspunktet for observation.
Tilbud A ~ er en logisk gruppering af relaterede observationer, der tilbydes sammen af ​​en tjeneste.
Fænomen A ~ (fænomen) repræsenterer en egenskab ( fysisk størrelse ) af et geografisk objekt (lufttemperatur, vindhastighed, forurenende koncentration i atmosfæren, reflekteret stråling i et bestemt frekvensbånd osv.)
Procedure A ~ (procedure) genererer den målte værdi af en observation. Dette kan gøres ved at aflæse en sensor, simulere eller endda en numerisk proces.
In-situ ~ er det latinske udtryk for "på stedet".

software

SOS er en standard i OGC og definerer i sidste ende kun servicegrænsefladen, men ikke hvordan tjenesten implementeres. Der er i øjeblikket flere open source-implementeringer af tjenesten:

  • Java -SOS implementering fra 52 ° nord
  • Java SOS-implementering inden for deegree- rammen fra lat / lon
  • den C ++ SOS implementering i MapServer
  • Java, Perl og Python SOS-implementeringer af OOSTethys-projektet

Weblinks