Sensor observatie service

De Sensor Observation Service ( SOS ) is een webservice voor het opvragen van realtime sensordata en sensordata-tijdreeksen. De aangeboden sensorgegevens omvatten enerzijds beschrijvingen van de sensoren zelf, die zijn gecodeerd in de Sensor Model Language ( SensorML ), en de gemeten waarden, die zijn gecodeerd in het formaat Observations & Measurements ( O&M ). De webservice en beide bestandsformaten zijn open standaarden en zijn vastgelegd in de gelijknamige specificaties van het Open Geospatial Consortium (OGC). Als de SOS transactie ( SOS-T ) is, kunnen via de service-interface nieuwe sensoren worden geregistreerd en kunnen vervolgens meetwaarden worden ingevoegd. De SOS kan gegevens aanbieden van zowel on-site als remote sensing sensoren. Verder kunnen de sensoren zowel mobiel als stationair zijn.

De SOS is sinds 2007 een officiële OGC-standaard. Het voordeel van de SOS is dat sensordata - ongeacht het type - in een uniform formaat en via gestandaardiseerde operaties op internet beschikbaar zijn, waardoor webgebaseerde toegang tot sensordata wordt vereenvoudigd. Aangezien de SOS een OGC-standaard is, maakt het ook eenvoudige integratie in bestaande geoservice-infrastructuren of in algemene geografische informatiesystemen mogelijk.

Operaties

Het SOS kent drie zogenaamde kernbewerkingen die bij elke SOS-implementatie moeten worden aangeboden. Met de bewerking GetCapabilities kan een servicebeschrijving worden opgevraagd met informatie over de service-interface en de aangeboden sensorgegevens. De GetObservation-functie is waarschijnlijk de belangrijkste voor lopende bewerkingen. Hiermee kunnen meetwaarden van sensoren worden opgevraagd. De functie DescribeSensor retourneert gedetailleerde informatie over een sensor of sensorsysteem, de aangeleverde gegevens en de processen die de gegevens verwerken.

Kernactiviteiten (Kernprofiel):

  • GetCapabilities - retourneert een XML-servicebeschrijving die informatie bevat over de interface (aangeboden bewerkingen) en de aangeboden sensorgegevens, zoals B. Tijdsperiode waarvoor sensorgegevens beschikbaar zijn, sensoren die de meetwaarden produceren of verschijnselen die worden waargenomen (bijvoorbeeld luchttemperatuur).
  • GetObservation - op pull gebaseerde query van observatiewaarden met metadata; de gemeten waarden en hun metadata worden geretourneerd in het Observations & Measurements-formaat (O&M).
  • DescribeSensor - retourneert sensormetagegevens die zijn gecodeerd in SensorML. Het SensorML-gegevensrecord bevat meestal de ID van de sensor, de positie en waargenomen verschijnselen. Verdere informatie, zoals. B. Kalibratiegegevens worden beschreven.

Transactionele operaties (Transactioneel profiel):

  • RegisterSensor - maakt het mogelijk om een ​​nieuwe sensor te registreren in een lopende SOS
  • InsertObservation - maakt het invoegen van meetgegevens voor geregistreerde sensoren in de SOS . mogelijk

Verbeterde bewerkingen (uitgebreid profiel):

  • GetResult - biedt de mogelijkheid om bij constante metadata (bijv. sensor, waargenomen object) voor een reeks meetwaarden alleen de meetwaarde op te vragen zonder de metadata
  • GetFeatureOfInterest - retourneert het ruimtelijke object, waarvan de eigenschappen worden bewaakt door sensoren, gecodeerd in de Geography Markup Language (GML)
  • GetFeatureOfInterestTime - levert tijdsperioden waarin meetwaarden voor een waargenomen object beschikbaar zijn in de SOS.
  • DescribeFeatureType - retourneert het type van het waargenomen ruimtelijke object (XML-schema)
  • DescribeObservationType - retourneert het type observatie (XMLSchema, bijv. om: Meting)
  • GetObservationById - maakt het mogelijk om een ​​observatie op te vragen door ID
  • DescribeResultModel - levert het XML-schema van de gemeten waarde; dit is vooral belangrijk bij complexe meetwaarden, zoals: B. multispectrale gegevens zijn belangrijk.

De methoden gebruiken

Naast de kernactiviteiten zijn er aanvullende operaties die niet per se uitgevoerd hoeven te worden. In veel projecten wordt, naast de basisfuncties, in eerste instantie alleen de methode InsertObservation gebruikt. Dit maakt het mogelijk om gegevens van buitenaf in de lopende Sensor Observation Service in te voeren. De gegevens worden ingebed in een XML-bestand en strikt in overeenstemming met de O&M-specificaties naar het SOS overgebracht.

Diensten en sensoren vinden

Als een potentiële gebruiker sensoren zoekt, gebeurt dit meestal op een hoog abstractieniveau. Het zoeken wordt ofwel vanuit een sensorgerelateerd oogpunt ofwel op waarnemingsbasis uitgevoerd. Een gebruiker zoekt over het algemeen sensorgerelateerd als hij al kennis heeft van sensoren in een gebied en nu hun meetwaarden wil opvragen. Een gebruiker zoekt altijd naar observatie wanneer hij sensordata in een bepaald gebied wil ontvangen. Alle metingen die bij een bepaald fenomeen horen, moeten hem dan worden getoond.

Procedure voor de Sensor Observation Service
Figuur 1 - Procedure van een gebruiker bij het vinden van sensorgegevens

Conceptuele wereld rond de Sensor Observation Service

De OGC heeft - niet alleen in de context van de SOS - zijn eigen goed gedefinieerde wereld van termen. Voor een beter begrip volgen hier enkele belangrijke termen:

termijn Omschrijving
Kenmerk van belang (FOI) De ~ staat voor het geo-object waarop de meetwaarden van toepassing zijn en dat door sensoren wordt gemeten. De FeatureOfInterest wordt meestal gebruikt om de meetpunten te lokaliseren (georefereren), d.w.z. H. het ruimtelijke object heeft coördinaten (bijvoorbeeld lengte/breedte en hoogte boven zeeniveau). De definitie van de FOI hangt sterk af van het project en moet afhankelijk van de structuur worden gekozen.
Observatie A ~ levert een gemeten waarde (Result) voor de eigenschap (Phenomenon) van een waargenomen object (FeatureOfInterest). De waarde zelf wordt gegenereerd door een sensor of procedures (procedure). Verder werd het fenomeen op een bepaald moment geregistreerd (SamplingTime) en de waarde gegenereerd op een bepaald moment (ResultTime). De waarden vallen vaak samen, daarom wordt in de praktijk de SamplingTime als tijdstip van de waarneming gebruikt.
aanbieden Een ~ is een logische groepering van gerelateerde observaties die samen door een dienst worden aangeboden.
Fenomeen Een ~ (fenomeen) vertegenwoordigt een eigenschap ( fysieke hoeveelheid ) van een geografisch object (luchttemperatuur, windsnelheid, concentratie verontreinigende stoffen in de atmosfeer, gereflecteerde straling in een bepaalde frequentieband, enz.)
Procedure A ~ (procedure) genereert de gemeten waarde van een waarneming. Dit kan door een sensor uit te lezen, te simuleren of zelfs een numeriek proces.
ter plaatse ~ is de Latijnse term voor "ter plaatse".

software

De SOS is een standaard van de OGC en definieert uiteindelijk alleen de service-interface, maar niet hoe de service wordt geïmplementeerd. Er zijn momenteel verschillende open source-implementaties van de service:

  • Java -SOS-implementatie vanaf 52 ° Noord
  • Java SOS implementatie binnen het deegree framework van lat / lon
  • de C++ SOS-implementatie in MapServer
  • Java, Perl en Python SOS-implementaties van het OOSTethys-project

web links