Metainformační systém založený na XML Autor: Josef Mikloš Vedoucí práce: Ing. Jan Růžička, Ph.D. V/2004

Cíl práce Cíl práce Vytvořit prototyp metainformačního systému pro prostorová data, který je založen na XML (Metadata eviduje ve formě XML dokumentů)

Proč takové řešení ? Proč takové řešení ? Využít výměnný formát metadat jako prostředek pro uložení metadat Importovaná metadata uložit v nativním formátu, žádná konverze, žádný datový model pro ukládádní metadat

Metainformační systém Metainformační systém Zajištění organizované správy metadat Zajištění organizované správy metadat Využití standardů pro metadata Využití standardů pro metadata Vyhledávání v metadatech (název, klíčová slova, popis, plošné pokrytí) Vyhledávání v metadatech (název, klíčová slova, popis, plošné pokrytí) Schopnost importovat a exportovat metadata ve výměnném formátu Schopnost importovat a exportovat metadata ve výměnném formátu Zabezpečení metadat Zabezpečení metadat … …

Metadata Metadata Popisují obsah, strukturu, kvalitu, stav a další charakteristiky dat Umožňují nalézt, porovnat a vhodně využít samotná data, …

XML XML XML () XML (eXtensible Markup Language) načkování, speciální kód obalující data Značkování, speciální kód obalující data O Oddělení dat od procesů Vyjadřuje strukturu a význam dat á přísnou syntaxi Má přísnou syntaxi Dokument splňující syntaxi a odpovídající dané formě (DTD, XSD) je platný dokument Dokument splňující syntaxi a odpovídající dané formě (DTD, XSD) je platný dokument

XML a související XML a související technologie technologie XPath (dotazovací jazyk) XPath (dotazovací jazyk) DOM (stromově orientované rozhraní - API) DOM (stromově orientované rozhraní - API) XSLT (definuje transformaci XML, pro potřeby vizualizace) XSLT (definuje transformaci XML, pro potřeby vizualizace) XML-RPC (protokol pro volání metod vzdálených objektů) XML-RPC (protokol pro volání metod vzdálených objektů)

Problémové oblasti Problémové oblasti Způsob ukládání XML Způsob ukládání XML Zajištění souběžné evidence metadat podle různých standardů (ISVS, FGDC, ISO) Zajištění souběžné evidence metadat podle různých standardů (ISVS, FGDC, ISO) Vyhledávání na úrovni plošného pokrytí Vyhledávání na úrovni plošného pokrytí

Nativní XML databáze Nativní XML databáze Určeny speciálně pro ukládání XML Určeny speciálně pro ukládání XML Základní jednotka je XML dokument Základní jednotka je XML dokument Dokumenty organizovány v kolekcích Dokumenty organizovány v kolekcích Manipulace s částí dokumentu (XUpdate) Manipulace s částí dokumentu (XUpdate) Výstupní dokument je v nezměněné podobě Výstupní dokument je v nezměněné podobě Dotazovací jazyk (XPath, XQuery) Dotazovací jazyk (XPath, XQuery) Rozhraní pro komunikaci (nativní API, XML:DB API, řádkové rozhraní, HTTP, SOAP, XML-RPC ) Rozhraní pro komunikaci (nativní API, XML:DB API, řádkové rozhraní, HTTP, SOAP, XML-RPC )

Problémové oblasti Problémové oblasti Způsob ukládání XML Způsob ukládání XML Zajištění souběžné evidence metadat podle různých standardů (ISVS, FGDC, ISO) Zajištění souběžné evidence metadat podle různých standardů (ISVS, FGDC, ISO) Vyhledávání na úrovni plošného pokrytí Vyhledávání na úrovni plošného pokrytí

Návrh „core metadata“ Návrh „core metadata“ struktury (abstrakt) struktury (abstrakt) Struktura abstraktu stanovena na základě: Požadavků na vyhledávání (abstrakt musí dobře reprezentovat celý dokument) Požadavků na vyhledávání (abstrakt musí dobře reprezentovat celý dokument) Standardu ISO 19115, konkrétně části týkající se „ Core metadata for geographic datasets “ Standardu ISO 19115, konkrétně části týkající se „ Core metadata for geographic datasets “ Porovnání standardů pro prostorová data (z důvodu identifikace požadovaných položek ve všech standardech) Porovnání standardů pro prostorová data (z důvodu identifikace požadovaných položek ve všech standardech)

Struktura abstraktu Struktura abstraktu

ISVS FGDC ISO Abstrakt 1 Operace Abstrakt 2 Abstrakt 3 T1 T2 T3

Problémové oblasti Problémové oblasti Způsob ukládání XML Způsob ukládání XML Zajištění souběžné evidence metadat podle různých standardů (ISVS, FGDC, ISO) Zajištění souběžné evidence metadat podle různých standardů (ISVS, FGDC, ISO) Vyhledávání na úrovni plošného pokrytí Vyhledávání na úrovni plošného pokrytí

Plošné pokrytí / prostorový dotaz Plošné pokrytí / prostorový dotaz Realizováno jako objekt typu Polygon, který je součástí abstraktu, eviduje se i kód prostorového referenčního systému Realizováno jako objekt typu Polygon, který je součástí abstraktu, eviduje se i kód prostorového referenčního systému Možnost kombinovat prostorová i neprostorová kritéria při dotazování Možnost kombinovat prostorová i neprostorová kritéria při dotazování Optimalizace prostorového vyhledávání ? Optimalizace prostorového vyhledávání ?

Dostupné prostorové dotazy Dostupné prostorové dotazy Výběr všech datových sad, které svým plošným pokrytím spadají kompletně (částečně) do oblasti výběrového obdélníku Výběr všech datových sad, které svým plošným pokrytím spadají kompletně (částečně) do oblasti výběrového obdélníku Výběr všech datových sad, které obsahují výběrový bod ve svém plošném pokrytí Výběr všech datových sad, které obsahují výběrový bod ve svém plošném pokrytí

Výstupy OOA Výstupy OOA Definice požadavků Definice požadavků Model obchodní logiky a doménový model Model obchodní logiky a doménový model Model případu užití Model případu užití Model analýzy - Diagram analytických tříd Model analýzy - Diagram analytických tříd - Realizace případů užití

Programové vybavení Programové vybavení Kritéria: OOT, rychlý vývoj, dosáhnout přehlednosti, udržitelnosti a rozšiřitelnosti aplikace, umožnit spolupráci s dalšími aplikacemi, finanční dostupnost Kritéria: OOT, rychlý vývoj, dosáhnout přehlednosti, udržitelnosti a rozšiřitelnosti aplikace, umožnit spolupráci s dalšími aplikacemi, finanční dostupnost Programovací jazyk (Python) Programovací jazyk (Python) Aplikační server (Zope) Aplikační server (Zope) Nativní XML databáze (eXist) Nativní XML databáze (eXist) Moduly pro jazyk Python - PyXML (Podpora zpracování XML) Moduly pro jazyk Python - PyXML (Podpora zpracování XML) - Polygon (Operace s polygony)

Výstupy OON Výstupy OON Model návrhu - Návrhové třídy - Diagram návrhových tříd Model návrhu - Návrhové třídy - Diagram návrhových tříd

Zope (Aplikační server) Struktura aplikace Struktura aplikace eXist (Nativní XML databáze) XML-RPC klient XML-RPC server HTTP server WWW rozhraní aplikačního serveru WWW rozhraní metainformačního systému FTP server XML-RPC server WebDAVs erver Jiné aplikace / webové služby

Výhody metainformačního Výhody metainformačního systému založeného na XML systému založeného na XML Není nutná konverze: výměnný formát – datový model a datový model – výměnný formát Není nutná konverze: výměnný formát – datový model a datový model – výměnný formát Není potřeba definovat datový model pro ukládání metadat Není potřeba definovat datový model pro ukládání metadat Vizualizace metadat založena na XML (XSLT) Vizualizace metadat založena na XML (XSLT) Lze přidat podporu pro jiný (nový) standard Lze přidat podporu pro jiný (nový) standard

Metainformační systém založený na XML Děkuji za pozornost V/2004