Metainformační systém Metainformační systém založený na XMLzaložený na XML

Autor:Autor: Josef Mikloš Josef MiklošVedoucí práce:Vedoucí práce: Ing. Jan Růžička, Ph.D.Ing. Jan Růžička, Ph.D.

V/2004V/2004

Cíl práceCíl 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

MMetainformační systémetainformační systém

Zajištění organizované správy metadatZajištění organizované správy metadat Využití standardů pro metadataVyužití standardů pro metadata Vyhledávání v metadatech (název, Vyhledávání v metadatech (název, klíčová slova, popis, plošné pokrytí)klíčová slova, popis, plošné pokrytí) Schopnost importovat a exportovat metadata Schopnost importovat a exportovat metadata

ve výměnném formátuve výměnném formátu Zabezpečení metadatZabezpečení metadat ……

MetadataMetadata

Popisují obsah, strukturu, kvalitu, stav a další charakteristiky dat

Umožňují nalézt, porovnat a vhodně využít samotná data, …

XMLXML

XML (XML (eXtensible Markup Language)) Značkování, speciální kód obalující datanačkování, speciální kód obalující data OOddělení dat od procesů Vyjadřuje strukturu a význam dat Má přísnou syntaxiá přísnou syntaxi Dokument splňující syntaxi a odpovídající Dokument splňující syntaxi a odpovídající

dané dané formě (DTD, XSD) je platný dokumentformě (DTD, XSD) je platný dokument

XMLXML aa související související technologietechnologie

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

ProblémovéProblémové oblastioblasti

ZpůsobZpůsob ukládáníukládání XMLXML Zajištění souběžné evidence metadat podle Zajištění souběžné evidence metadat podle

různých standardů (ISVS, FGDC, ISO)různých standardů (ISVS, FGDC, ISO) Vyhledávání na úrovni plošného pokrytíVyhledávání na úrovni plošného pokrytí

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

ProblémovéProblémové oblastioblasti

Způsob ukládání XMLZpůsob ukládání XML Zajištění souběžné evidence metadat podle Zajištění souběžné evidence metadat podle

různých standardů (ISVS, FGDC, ISO)různých standardů (ISVS, FGDC, ISO) Vyhledávání na úrovni plošného pokrytíVyhledávání na úrovni plošného pokrytí

Návrh „core metadata“ Návrh „core metadata“ struktury (abstrakt)struktury (abstrakt)

Struktura abstraktu stanovena na základě:Struktura abstraktu stanovena na základě: Požadavků na vyhledávání Požadavků na vyhledávání (abstrakt musí dobře (abstrakt musí dobře

reprezentovat celý dokument)reprezentovat celý dokument) Standardu ISO 19115, konkrétně částiStandardu ISO 19115, konkrétně části týkající se „týkající se „Core metadata for geographic datasetsCore metadata for geographic datasets““ Porovnání standardů pro prostorová data Porovnání standardů pro prostorová data (z důvodu identifikace požadovaných položek ve všech (z důvodu identifikace požadovaných položek ve všech standardech)standardech)

Struktura abstraktuStruktura abstraktuNázev prvku Datový typ Popis

Název Řetězec Název datové sady Popis Řetězec Popis datové sady Klasifikace Slovník Klíčem slovníků je kód tezauru, hodnotou je

seznam termínů Osoba - tvůrce Seznam Seznam obsahující jména a příjmení Organizace - tvůrce

Seznam Seznam obsahující názvy organizací

Platnost od Řetězec Datum představující časové rozlišení datové sady Platnost do Řetězec Datum představující časové rozlišení datové sady Pokrytí - území Řetězec Textové vyjádření plošného pokrytí datové sady Pokrytí - polygon Polygon Geometrické vyjádření plošného pokrytí datové

sady Kód PRS Řetězec Kód prostorového referenčního systému, ke

kterému se vztahuje prvek Pokrytí – polygon

ISVS FGDC ISO

Abstrakt 1

Operace

Abstrakt 2 Abstrakt 3

T1 T2 T3

ProblémovéProblémové oblastioblasti

Způsob ukládání XMLZpůsob ukládání XML Zajištění souběžné evidence metadat podle Zajištění souběžné evidence metadat podle

různých standardů (ISVS, FGDC, ISO)různých standardů (ISVS, FGDC, ISO) VyhledáváníVyhledávání na úrovni plošného pokrytína úrovni plošného pokrytí

Plošné pokrytí / Plošné pokrytí / prostorový dotazprostorový dotaz

Realizováno jako objekt typu Realizováno jako objekt typu PolygonPolygon, který je , který je součástí abstraktu, eviduje se i kód součástí abstraktu, eviduje se i kód

prostorového referenčního systémuprostorového referenčního systému Možnost kombinovat prostorová i Možnost kombinovat prostorová i neprostorová kritéria při dotazováníneprostorová kritéria při dotazování Optimalizace prostorového vyhledávání Optimalizace prostorového vyhledávání ??

DostupnéDostupné prostorovéprostorové dotazydotazy Výběr všech datových sad, které svým Výběr všech datových sad, které svým plošným pokrytím spadají kompletně plošným pokrytím spadají kompletně (částečně) (částečně) do oblasti výběrového obdélníku do oblasti výběrového obdélníku Výběr všech datových sad, které obsahují Výběr všech datových sad, které obsahují

výběrový bod ve svém plošném pokrytívýběrový bod ve svém plošném pokrytí

A

BC

A

BC

F

ED

F

ED

Výstupy OOAVýstupy OOA

Definice požadavkůDefinice požadavků Model obchodní logiky a doménový modelModel obchodní logiky a doménový model Model případu užitíModel případu užití Model analýzyModel analýzy

-- Diagram analytických třídDiagram analytických tříd-- Realizace případů užití Realizace případů užití

XML metainformační systém

Průzkumník

Vlastník

Správce

Vyhledat a zobrazit abstrakty metadat

Extension points:zobrazitexportovataktualizovatodstranit

Zobrazit metadatový záznam

Exportovat metadatový záznam

Aktualizovat metadatový záznam

Odstranit metadatový

záznam

Importovat nová metadata do systémuSpráva

systému

«include»

«extend»(odstranit)

«extend»(aktualizovat)

«extend»(exportovat)

«extend»(zobrazit)

XMLIO

- XMLDocument: String

+ importXML(String) : boolean+ exportXML(String) : File+ delXML(String) : void+ updateXML(String, String) : boolean+ getXMLName(String) : String- generateName(int) : String- parse() : int

XMLDB

+ query(String) : List+ putDocument(String, String) : void+ getDocument(String, String) : String+ delDocument(String) : void+ upDocument(String, String) : void

ISVSMap

+ createAbstract(String) : Abstract

Abstract

- Name: String- Description: String- Classification: Dictionary- CreatorPerson: List- CreatorOrg: List- SpatialRange: Polygon- SpatialRangeText: String- ValidFrom: String- ValidTo: String- SrsCode: String

+ set...()+ get...()

Catalog

- abstracts: Dictionary

+ addAbstract(String, Abstract) : void+ delAbstract(String) : void+ updateAbstract(String, Abstract) : void+ spatialSearch(Polygon, int) : ResultSet+ pointSearch(Point) : ResultSet+ textSearch(List) : ResultSet

Polygon

- Points: List

+ Polygon(List) : Polygon+ isInside(float, float) : boolean+ covers(Polygon) : boolean+ overlaps(Polygon) : boolean

1používá1

1

používá1

1

používá

1

vytváří instanci

1

obsahuje

0..*

1

používá1

1

obsahuje1

vytváří instanci

Programové vybaveníProgramové vybavení Kritéria: Kritéria: OOT, rychlý vývoj, dosáhnout přehlednosti, OOT, rychlý vývoj, dosáhnout přehlednosti, udržitelnosti a rozšiřitelnosti aplikace, umožnit spolupráci s udržitelnosti a rozšiřitelnosti aplikace, umožnit spolupráci s dalšími dalšími aplikacemi, finanční dostupnostaplikacemi, 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 PythonModuly pro jazyk Python

-- PyXML (Podpora zpracování XML)PyXML (Podpora zpracování XML)

-- Polygon (Operace s polygony)Polygon (Operace s polygony)

Výstupy OONVýstupy OON Model návrhuModel návrhu

-- Návrhové třídyNávrhové třídy-- Diagram návrhových tříd Diagram návrhových tříd

«interface»Maper

+ createAbstract(String) : Abstract

ISVSMap

- abstract: Abstract- db: XMLDB

- ISVSName() : void- ISVSDescription() : void- ISVSClassification() : void- ISVSCreator() : void- ISVSValid() : void- ISVSSpatialRangeText() : void- ISVSSpatialRange() : void

FGDCMap ISOMap

Analytický model

Návrhový model

PointsMethods

- polygon: Polygon

+ extentToPolygon(String) : Polygon+ pointsToPolygon(String) : Polygon

ISVSMap

+ createAbstract(String) : Abstract «realize»

«realize» «realize»

«trace»

Zope(Aplikační server)

Struktura aplikaceStruktura aplikace

eXist(Nativní XML

databáze)

XML-RPC klient

XML-RPC server

HTTP server

WWW rozhraníaplikačního

serveru

WWW rozhranímetainformačního

systému

FTP server

XML-RPC server

WebDAVserver

Jiné aplikace / webové služby

Jiné aplikace / webové služby

Výhody metainformačního Výhody metainformačního systému založeného na XMLsystému založeného na XML

Není nutná konverze: výměnný formát – Není nutná konverze: výměnný formát – datový model a datový model – výměnný datový model a datový model – výměnný formátformát

Není potřeba definovat datový model pro Není potřeba definovat datový model pro ukládání metadatukládání metadat

Vizualizace metadat založena na XML (XSLT)Vizualizace metadat založena na XML (XSLT) Lze přidat podporu pro jiný (nový) standardLze přidat podporu pro jiný (nový) standard

Metainformační systém založený na XMLMetainformační systém založený na XML

Děkuji za pozornostDěkuji za pozornost

V/2004V/2004