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GEOUML TOOL PROJECT

I principi fondamentali della metodologia GeoUML sono i seguenti:

    • applicare una netta distinzione tra il livello Concettuale (livello della specifica) e il livello Fisico dei dati (livello della implementazione);
    • supportare molti Modelli Implementativi orientati a rappresentare uno stesso Schema Concettuale su diversi Schemi Fisici relativi alle principali tecnologie disponibili;
    • supportare la definizione di molti Vincoli di Integrità (anche di natura spaziale) e altre proprietà strutturali a livello concettuale e di permettere il loro controllo sui dati a livello fisico.

La metodologia GeoUML è corredata da alcuni strumenti detti GeoUML Tools; attualmente sono disponibili i seguenti Tools:

  • GeoUML Catalogue, che permette la definizione di uno Schema Concettuale e la definizione di parametri per la generazione di schemi fisici basati sui modelli implementativi.
  • GeoUML Validator, che esegue il controllo di conformità di un Dataset o DataBase rispetto a una Specifica (Schema Concettuale) prodotta dal GeoUML Catalogue.

Lo sviluppo di questi Tools è stato supportato dal CISIS (Centro Interregionale per i sistemi informatici, geografici e statistici) e ora sono disponibili a tutti nella sezione di download previa registrazione sul sito e accettazione della licenza di uso gratuito. Nuove funzionalità sono incorporate nelle nuove release che sono messe a disposizione sul sito periodicamente.

La metodologia GeoUML è orientata alla realizzazione di Infrastrutture dei Dati Territoriali (IDT – sezione Visione), perché semplifica la realizzazione di DataBase che condividono contenuti comuni e supporta la realizzazione di Dataset di trasferimento adatti allo scambio di tali contenuti. In particolare, il modello GeoUML e il GeoUML Catalogue sono stati utilizzati per realizzare lo standard nazionale “Catalogo dei Dati Territoriali – Specifiche di Contenuto per i DB Geotopografici”

(Allegati 1 e 2 al Decreto - 10 novembre 2011 - sulle regole tecniche per la definizione delle specifiche di contenuto dei database geotopografici dei Ministeri per la Pubblica Amministrazione e l'innovazione e dell’Ambiente) all’interno del quale è definito il cosiddetto “National Core”, cioè l’insieme dei dati geotopografici che dovranno essere condivisi a livello nazionale.

SpatialDBgroup avrebbe intenzione di estendere la metodologia GeoUML e le funzionalità degli strumenti per supportare altri aspetti di una SDI, in particolare: l'armonizzazione dei dati a livello geometrico e semantico, il confronto tra specifiche e l'aggiornamento dei dati.

VISION

La visione di IDT alla quale si fa riferimento è largamente condivisa nella letteratura internazionale e in particolare nell’impostazione della direttiva europea INSPIRE, di cui si richiamano i 6 principi fondamentali:

  1. I dati vanno raccolti una sola volta e gestiti laddove ciò può essere fatto in maniera più efficiente
  2. Deve essere possibile combinare i dati provenienti da differenti fonti e condividerli tra più utenti ed applicazioni
  3. Deve essere possibile la condivisione di informazioni raccolte a differenti livelli
  4. L’informazione territoriale necessaria per il buon governo deve esistere ed essere ampiamente accessibile
  5. Deve essere facile individuare quale informazione geografica è disponibile, valutare l’utilità per i propri scopi e le condizioni secondo cui è possibile ottenerla ed usarla
  6. I dati geografici devono essere facili da comprendere ed interpretare in maniera user-friendly tramite tools di visualizzazione

In base agli approcci seguiti da diversi enti in vari paesi appare sensato classificare le IDT in due grandi categorie, diverse ma non incompatibili tra loro, le IDT ad accesso generalizzato e le IDT a cooperazione stretta:

  • Nelle IDT ad accesso generalizzato l’enfasi è posta sulla fruibilità dei dati territoriali comunque esistenti, ponendo quindi l’accento sui principi 2, 3, 5 e 6 di INSPIRE. Gli strumenti principali adottati in questo tipo di IDT sono i Portali, l’enfasi è posta sulla disponibilità di Metainformazione e sulla accessibilità.
  • Nelle IDT a cooperazione stretta l’accento è posto sulla produzione e gestione efficiente del dato, puntando a ottenere (principi 1 e 4 di INSPIRE) che i dati necessari per il buon governo siano effettivamente raccolti ed aggiornati dagli enti più adatti a farlo e armonizzati tra loro (principi 2 e 3 di INSPIRE). Una IDT a cooperazione stretta è una Infrastruttura che produce e mantiene, tramite la collaborazione di un insieme variabile ma ben definito di Enti, un Database Distribuito, che integra in maniera coerente l’informazione territoriale rilevante e di qualità adeguata per il conseguimento degli obiettivi degli Enti stessi. Nelle IDT a cooperazione stretta l’enfasi è posta sui processi di produzione e di aggiornamento dei dati, sulla certificazione di qualità e sulla cooperazione applicativa.

DOWNLOAD DEGLI STRUMENTI

I tools GeoUML richiedono una JRE SUN / Oracle versione 5, 6 or 7; dettagli per l'installazione della JRE e l'esecuzione dei tools GeoUML sono descritti nelle guide incluse nei pacchetti di download. Per il download dei tools è necessario eseguire il login.

SpecificheDBTG_v2.0_04.07.2016_released.scs_.zip (18 download ) Specifica precaricata negli strumenti. Versione 2.0 del 15/12/2015 – rev. 04/07/2016 prodotta dal Gruppo di Lavoro 2 “DB Geotopografici” dell’Agenzia per l’Italia Digitaleche ha aggiornato la precedente versione del “Catalogo dei Dati Territoriali – Specifiche di Contenuto per i DB Geotopografici” (Allegato 1 al Decreto Ministeriale 10 novembre 2011 – “Regole tecniche per la definizione delle specifiche di contenuto dei database geotopografici”).

GeoUMLcatalogueEditor_v3_0.zip (23 download ) GeoUMLcatalogue editor v. 3.0 che permette la definizione, visualizzazione e mapping di una specifica di contenuto. Carica specifiche generate con versioni precedenti dello strumento. La specifica precaricata è la versione 2.0 riportata nel precedente link di download.

GeoUMLcatalogueViewer_v3_0.zip (13 download ) GeoUMLcatalogue viewer v.3.0, versione ridotta del GeoUMLcatalogue editor che permette la sola visualizzazione delle specifiche di contenuto. La specifica precaricata è la versione 2.0 riportata nel precedente link di download.

GeoUMLvalidator_v3_0.zip (20 download ) GeoUMLvalidator v.3.0 senza specifiche precaricateed è compatibile con specifiche prodotte dal GeoUMLcatalogue editor v.2.1 o superiori.

APIreferenceImplementation_v3_0.zip (13 download ) Programma open-source di esempio per l’utilizzo dell’interfaccia API del GeoUMLvalidator v.3.0.

XMLschemaFileSpecifica_v3_0.zip (13 download ) XML schema del file XML della specifica (.scs) di interscambio degli strumenti GeoUML; questa versione incorpora nuovi EPSG richiesti dal CISIS.

GeoUMLReportFiller_0.zip (9 download ) ReportFiller permette una rapida generazione dei file pdf dei report sintetici/analitici del geoUMLvalidator e del mapping fisico dei Modelli Implementativi basati su shapefiles del GeoUMLcatalogue editor. Il programma  è stato sviluppato dall’Ing. Jody Marca ed è disponibile con licenza CC BY-ND (www.jodymarca.com).

Validator_reportdb_reader.zip (16 download ) Plugin di OpenJump per accedere alle geometrie memorizzate nel DB di reportistica generato dal GeoUMLvalidator. Il plugin è distribuito con licenza GPL e compatibilr con la versione 1.5.1 o superiori di OpenJump.

DOCUMENTI

In questa sezione sono riportati alcuni ulteriori documenti di riferimento per il modello concettuale GeoUML e per i modelli per l'implementazione fisica.

GeoUML_Methodology_e_Tools_-_Organizzazione_Complessiva.pdf (174 download )

Il_modello_GeoUML.pdf (156 download )

GeoUML_Guida_lettura.pdf (159 download )

Guida_ai_MI_flat-consegna.pdf (173 download )

Implementazione_proprieta_geometriche_GeoUML.pdf (155 download )

FORMAZIONE

Spatialdbgroup può organizzare corsi orientati a diverse tipologie di utilizzatori dei tools. I corsi sono centrati sull'uso dei tools GeoUML, ma possono includere moduli per acquisire le competenze generali utili per applicare la metodologia GeoUML. Non sono disponibili corsi per singoli partecipanti.

ESPERIENZE

Il GeoUMLcatalogue (Viewer e Editor) e il GeoUMLvalidator sono stati sviluppati a partire dal 2009 e la prima versione ufficiale è stata completata all'inizio del 2012 dopo una fase di sperimentazione compiuta dal CISIS e dal Politecnico di Milano in accordo con alcune regioni italiane (Regioni Lazio, Piemonte, Umbria, Veneto) su porzioni campione di territorio.

Altre esperienze hanno poi coinvolto e stanno coinvolgendo tuttora ulteriori regioni e altre PA (ad es., Basilicata, Emilia Romagna, IGM, Lombardia, Provincia autonoma di Trento, Sardegna). In questa fase si è utilizzato soprattutto il GeoUMLvalidator per la validazione dei dati su porzioni di territorio di ampiezza rilevante (ad es., la Provincia di Sondrio o la Regione Basilicata).In particolare, i tools sono stati utilizzati per le seguenti attività:

  • definizione di specifiche locali a partire da quella del National Core;
  •  definizione dei formati fisici di consegna per bandi di produzioni aerofotogrammetriche (in generale, basati sui modelli implementativi Shape_Flat e Shape_Topo); 
  • progettazione di basi dati PostgreSqL/PostGIS e Oracle basate sui modelli implementativi SQL_Flat); 
  • validazione formale ed intrinseca dei dati di produzione o dei database conformi alle specifiche e ai modelli implementativi della metodologia GeoUML.

 

CONTRIBUTI NELLA STESURA DI STANDARD TECNICI NAZIONALI E REGIONALI

G.Pelagatti , “Il modello concettuale GeoUML. Inquadramento generale ed introduzione all’uso, 1n1010_2, v.2.1, 7/4/2004.

A.Belussi, M.Negri, G.Pelagatti, “Il modello concettuale GeoUML: Specifica formale in UML”, IntesaGIS doc. n. 1n1010_1, v.2.1, 7/4/2004, approved by Comitato Tecnico Nazionale per il coordinamento informatico dei dati territoriali,  published by CNIPA (Italian National Authority for Informatics in the Public Administration), now AGID (Agenzia per l’Italia digitale) www.agid.gov.it 2007.

F.Liguori Il catalogo degli oggetti (revisione delle specifiche di contenuto 1n1007_1 e 1n1007_2), v.3.3, 25/4/2006.

A.Belussi, F.Liguori, M.Negri, G.Pelagatti, “Specifiche di contenuto: Lo schema del contenuto in GeoUML”, (revision of the document intesaGIS  n.1n1007_4, 2004), v.3.3, 25/4/2006 approved by Comitato Tecnico Nazionale per il coordinamento informatico dei dati territoriali, published by CNIPA www.agid.gov.it 2007.

M.Negri, G.Pelagatti, “Linee guida per la costruzione del Sistema Informativo Integrato del Sottosuolo (SIIS)”, BOLLETTINO UFFICIALE DELLA REGIONE LOMBARDIA, 23 bis, pp. 1-101, 2008,

F.Guzzetti, F.Liguori, M.Negri, C.Dell’orto, “Specifiche tecniche aerofotogrammetriche per la realizzazione del Database topografico alle scale 1:1000 e 1:2000 –   Specifiche tecniche aerofotogrammetriche per la realizzazione del Database topografico alle scale 1:5000 e 1:10000 –   Specifiche di contenuto e schema fisico di consegna del database topografico –   Specifiche tecniche per l’aggiornamento di cartografie numeriche ed il loro adeguamento al database topografico”, BOLLETTINO UFFICIALE DELLA REGIONE LOMBARDIA, 1° supplemento, pp. 1- 200, 2008.

A.Belussi, M.Negri, G.Pelagatti, “Il modello GeoUML – Regole di interpretazione delle specifiche di contenuto per i DataBase Geotopografici”, Allegato 2 al DECRETO DELLA PRESIDENZA DEL CONSIGLIO DEI MINISTRI, Regole tecniche per la definizione delle specifiche di contenuto dei  database geotopografici 10 novembre 2011. Gazzetta Ufficiale n. 48 del 27/02/2012 – Supplemento ordinario n. 37, disponibile  http://geodati.gov.it/geoportale/datiterritoriali/regole-tecniche file Decreto_10/11/2011 – Specifiche di contenuto – allegato 2 (pdf)

 

PUBBLICAZIONI SCIENTIFICHE

A.BELUSSI, S.MIGLIORINI,M.NEGRI (2020), “A framework for evaluating 3D topological relations based on a vector data model”, Geoinformatica, ISSN 1384-6175, Kluwer Academic Publishers, vol. 24 , issue 4, pp. 915-950, 2020

A.BELUSSI, S.MIGLIORINI,M.NEGRI,G.PELAGATTI (2020), “A template-based approach for the specification of 3D topological constraints”, Geoinformatica, ISSN 1384-6175, Kluwer Academic Publishers, vol. 24 , issue 3, pp. 683-712, 2020

A.BELUSSI, S.CARRA, S.MIGLIORINI, M.NEGRI (2019), “Efficient MapReduce computation of topological relations for big geometries”, Proc. 8th ACM SIGSPATIAL International Workshop on Analytics for Big Geospatial Data (BigSpatial ’19), pp.1-8, Chicago, Illinois (USA)

A.BELUSSI, S.CARRA, S.MIGLIORINI, M.NEGRI, G.PELAGATTI (2018), “What Makes Spatial Data Big? A Discussion on How to Partition Spatial Data”, Proc. 10th International Conference on Geographic Information  Science (GIScience 2018), LEIBNIZ INTERNATIONAL PROCEEDINGS IN INFORMATICS  series, Vol. 114, pp.1-15, Melbourne, Australia.

A.BELUSSI, S.MIGLIORINI, M.NEGRI, G.PELAGATTI (2017), “Establishing Robustness of a Spatial Dataset in a Tolerance-Based Vector Model”, Transactions in GIS, John Wiley & sons, vol.21, n.4, pp.722-747

A.BELUSSI, S.MIGLIORINI, M.NEGRI, G.PELAGATTI, (2016) “Towards massive spatial data validation with SpatialHadoop”, Proc. 5th ACM SIGSPATIAL International Workshop on Analytics for Big Geospatial Data (BigSpatial ’16), Burlingame, California, USA.

A.BELUSSI, S.MIGLIORINI, M.NEGRI, G.PELAGATTI (2016), “Snap Rounding with Restore: an Algorithm for Producing Robust Geometric Datasets”, ACM Transactions on spatial algorithms and systems, vol.2, n.1, pp. 1-36

A.BELUSSI, S.MIGLIORINI, M.NEGRI, G.PELAGATTI (2015), “Validation of spatial integrity constraints in city models”, Proc. 4th ACM SIGSPATIAL International Workshop on Mobile Geographic Information Systems, pp. 70-79, Seattle, Washington, USA

A.BELUSSI, S.MIGLIORINI, M. NEGRI, G. PELAGATTI (2015)  “Impact of Data Representation Rules on the Robustness of Topological Relation Evaluation”, Geoinformatica, Kluwer Academic Publishers, vol. 19, n. 2, pp. 185-226

A.BELUSSI, M.NEGRI, G.PELAGATTI (2014), IDMB: a Tool for Navigating the INSPIRE Data Model and Generating an INSPIRE SQL Database and WFS Configuration, “INSPIRE Conference”, Aalborg, Danimarca

A.BELUSSI, P.CIPRIANO, S.MIGLIORINI, M.NEGRI, G.PELAGATTI (2014), Design of the Data Transformation Architecture for the INSPIRE Data Model Browser,  in Connecting a Digital Europe through Location and Place , “AGILE’2014 International Conference on Geographic Information Science” , Castellón, Spain

A.BELUSSI, S. MIGLIORINI, M.NEGRI, G.PELAGATTI (2013), On robust interpretation of topological relations in identity and tolerance models. 21st ACM SIGSPATIAL International Conference on Advances in Geographic Information Systems (ACM SIGSPATIAL GIS 2013), Orlando, Florida, USA

J.MARCA, M.NEGRI, G.PELAGATTI (2013) , Application of the GeoUML tools for the production and validation of Inspire datasets,  INSPIRE 2013 conference: the green renaissance, Florence, Italy

A.BELUSSI, S.MIGLIORINI, M.NEGRI, G.PELAGATTI (2012), Robustness of Spatial Relation Evaluation in Data Exchange, 20th ACM SIGSPATIAL International Conference on Advances in GIS, Redondo Beach, California, USA

A. BELUSSI, F. LIGUORI, J. MARCA, S. MIGLIORINI, M. NEGRI, G. PELAGATTI, P. VISENTINI (2011), Validation of Geographical Datasets against Spatial Constraints at Conceptual Level, “The Urban Data Management Symposium (UDMS 2011)”, Delft, The Netherlands

S. MIGLIORINI, M. GAMBINI, A. BELUSSI, M. NEGRI, G. PELAGATTI (2011), Workflow Technology for Geo-Processing: The Missing Link, “2nd International Conference on Computing for Geospacial Research & Application (COM.Geo ’11)”, Washington, DC, USA

A. BELUSSI, S. MIGLIORINI, M. NEGRI, G. PELAGATTI (2010), Managing Collapsed Surfaces in Spatial Constraints Validation, in Geospatial Thinking edited by di M. Painho, M.Y. Santos and H. Pundt, Springer, “The 13th AGILE International Conference on Geographic Information Science”, Guimarães, Portugal, pp. 259-278.

A. BELUSSI, S. MIGLIORINI, M. NEGRI, G. PELAGATTI (2009) From the Conceptual Design of Spatial Constraints to their Implementation in Real Systems, “17th ACM SIGSPATIAL International Conference on Advances in GIS”, Seattle, Washington, USA, pp. 448-451.

A. BELUSSI, F. LIGUORI, J. MARCA, S. MIGLIORINI, M. NEGRI, G. PELAGATTI, P. VISENTINI (2009) Transferring Segmented Properties in the Conflation of Transportation Networks, in Advances in GIScience edited by M.Sester, L.Bernard and V.Paelke ,Springer, “AGILE 2009” conference, Hannover, Germany, pp.195-215.

A. BELUSSI, F. LIGUORI, J. MARCA, M. NEGRI, G. PELAGATTI (2008) Ownership definition and instances integration in highly coupled Spatial Data Infrastructures, in Lecture Notes in Geoinformation and Cartography edited by Lars Bernard et. al., Berlin – Heidelberg, Springer, “AGILE conference 2008”, Girona, Spain, pp. 379-399.

A. BELUSSI, M. NEGRI, G. PELAGATTI (2006) An ISO TC 211 Conformant Approach to Model Spatial Integrity Constraints in the Conceptual Design of Geographical Databases, in Lecture Notes in Computer Science edited by John F. Roddick et al., Berlin/Heidelberg, Springer, “ER 2006 (CoMoGIS workshop)”, Tucson, AZ, USA, pp. 100-109.

A. BELUSSI, M.A. BROVELLI, M. NEGRI, G. PELAGATTI, F. SANSÒ (2006) Dealing with Multiple Accuracy Levels in Spatial Databases with Continuous Update, “The Seventh International Symposium on Spatial Accuracy Assessment in Natural Resources and Environmental Sciences (Spatial Accuracy 2006)”, Lisbon, Portugal, pp. 203-212.

A. BELUSSI, M. NEGRI, G. PELAGATTI (2006) Modelling Spatial Whole-Part Relationships using an ISO-TC211 conformant approach, «Information and Software Technology», vol.48, pp.1095-1103.