Sensorobservasjonstjeneste

Den Sensor Observasjon Tjeneste ( SOS ) er en web-tjeneste for spørring i sanntid sensordata og sensor data tidsserier. Sensordataene som tilbys inkluderer på den ene siden beskrivelser av sensorene selv, som er kodet i Sensor Model Language ( SensorML ), og de målte verdiene, som er kodet i O & M- format ( Observations & Measurements ). Nettjenesten og begge filformatene er åpne standarder og er definert i spesifikasjonene med samme navn til Open Geospatial Consortium (OGC). Hvis SOS er transaksjonelt ( SOS-T), kan nye sensorer registreres via service-grensesnittet og måleverdier kan deretter settes inn. SOS kan tilby data fra både sensorer på stedet og fjernmåling. Videre kan sensorene være både mobile og stasjonære.

SOS har vært en offisiell OGC-standard siden 2007. Fordelen med SOS er at sensordata - uavhengig av hvilken type - er tilgjengelige i et enhetlig format og via standardiserte operasjoner på Internett, og dermed forenkler nettbasert tilgang til sensordata. Siden SOS er en OGC-standard, muliggjør den også enkel integrering i eksisterende geoserviceinfrastrukturer eller i generelle geografiske informasjonssystemer.

Operasjoner

SOS har tre såkalte kjerneoperasjoner som må tilbys av hver SOS-implementering. GetCapabilities-operasjonen gjør det mulig å spørre en tjenestebeskrivelse med informasjon om tjenestegrensesnittet og sensordataene som tilbys. GetObservation-funksjonen er sannsynligvis den viktigste for pågående operasjoner. Dette kan brukes til å søke etter måleverdier fra sensorer. DescribeSensor-funksjonen returnerer detaljert informasjon om et sensor- eller sensorsystem, de tilførte dataene og prosessene som behandler dataene.

Kjernedrift (kjerneprofil):

  • GetCapabilities - returnerer en XML-tjenestebeskrivelse som inneholder informasjon om grensesnittet (tilbudte operasjoner) og sensordataene som tilbys, for eksempel B. Tidsperiode som sensordata er tilgjengelig, sensorer som produserer de målte verdiene eller fenomenene som observeres (f.eks. Lufttemperatur).
  • GetObservation - trekkbasert spørring av observasjonsverdier med metadata; de målte verdiene og deres metadata returneres i Observations & Measurements format (O&M).
  • DescribeSensor - returnerer sensor-metadata kodet i SensorML. SensorML-dataposten inneholder vanligvis sensorens ID, posisjon og observerte fenomener. Ytterligere informasjon, for eksempel. B. Kalibreringsdata er beskrevet.

Transaksjonelle operasjoner (Transaksjonell profil):

  • RegisterSensor - gjør det mulig å registrere en ny sensor i en kjørende SOS
  • InsertObservation - muliggjør innsetting av måledata for registrerte sensorer i SOS

Forbedrede operasjoner (forbedret profil):

  • GetResult - tilbyr muligheten, med konstante metadata (f.eks. Sensor, observert objekt) for en serie måleverdier, å bare spørre den målte verdien uten metadataene
  • GetFeatureOfInterest - returnerer det romlige objektet, hvis egenskaper overvåkes av sensorer, kodet i Geography Markup Language (GML)
  • GetFeatureOfInterestTime - leverer tidsperioder der målte verdier for et observert objekt er tilgjengelige i SOS.
  • DescribeFeatureType - returnerer typen til det observerte romlige objektet (XML-skjema)
  • DescribeObservationType - returnerer typen observasjon (XMLSchema, f.eks. Om: Measurement)
  • GetObservationById - gjør det mulig å spørre en observasjon etter ID
  • DescribeResultModel - leverer XML-skjemaet for den målte verdien; dette er spesielt viktig for komplekse måleverdier, for eksempel B. multispektrale data er viktige.

Ved hjelp av metodene

I tillegg til kjernevirksomheten, er det tilleggsoperasjoner som ikke nødvendigvis trenger å implementeres. I mange prosjekter, i tillegg til de grunnleggende funksjonene, brukes bare InsertObservation-metoden. Dette gjør det mulig å legge inn data utenfra i den pågående sensorobservasjonstjenesten. Dataene er innebygd i en XML-fil og overført til SOS strengt i samsvar med O & M-spesifikasjonene.

Finne tjenester og sensorer

Hvis en potensiell bruker leter etter sensorer, gjøres dette vanligvis på høyt abstraksjonsnivå. Søket utføres enten fra et sensorrelatert synspunkt eller på observasjonsrelatert basis. En bruker søker vanligvis på sensorrelatert hvis han allerede har kunnskap om sensorer i et område og nå vil spørre om de målte verdiene. En bruker søker alltid etter observasjon når han ønsker å motta sensordata i et bestemt område. Alle målinger som tilhører et bestemt fenomen, skal da vises for ham.

Fremgangsmåte for sensorobservasjonstjenesten
Figur 1 - Fremgangsmåte for en bruker for å finne sensordata

Konseptuell verden rundt sensorobservasjonstjenesten

OGC har - ikke bare i sammenheng med SOS - sin egen veldefinerte verden av begreper. For en bedre forståelse er det noen viktige begreper:

begrep beskrivelse
Funksjon av interesse (FOI) ~ Representerer geo-objektet som målte verdier gjelder for og som måles av sensorer. FeatureOfInterest brukes vanligvis til å lokalisere (georeferanse) målepunktene, dvs. H. det romlige objektet har koordinater (f.eks. lengde / bredde og høyde over havet). Definisjonen av FOI avhenger veldig av prosjektet og må velges avhengig av strukturen.
Observasjon A ~ gir en målt verdi (Resultat) for eiendommen (fenomen) til et observert objekt (FeatureOfInterest). Selve verdien genereres av en sensor eller prosedyrer (prosedyre). Videre ble fenomenet registrert på et bestemt tidspunkt (SamplingTime) og verdien generert på et bestemt tidspunkt (ResultTime). Verdiene faller ofte sammen, og derfor brukes SamplingTime som observasjonstidspunkt i praksis.
å tilby A ~ er en logisk gruppering av relaterte observasjoner som tilbys sammen av en tjeneste.
Fenomen A ~ (fenomen) representerer en egenskap ( fysisk størrelse ) til et geografisk objekt (lufttemperatur, vindhastighet, forurensningskonsentrasjon i atmosfæren, reflektert stråling i et bestemt frekvensbånd, etc.)
Fremgangsmåte A ~ (prosedyre) genererer den målte verdien av en observasjon. Dette kan gjøres ved å lese opp en sensor, simulere eller til og med en numerisk prosess.
In-situ ~ er det latinske ordet for "på stedet".

programvare

SOS er en standard for OGC og definerer til slutt bare tjenestegrensesnittet, men ikke hvordan tjenesten implementeres. Det er for tiden flere open source-implementeringer av tjenesten:

  • Java -SOS implementering fra 52 ° nord
  • Java SOS-implementering innenfor deegree- rammeverket fra lat / lon
  • den C ++ SOS implementering i MapServer
  • Java, Perl og Python SOS-implementeringer av OOSTethys-prosjektet

weblenker