STUDIO E SVILUPPO DI UN GEOSERVIZIO INTERNET PER IL MONITORAGGIO AMBIENTALE

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1 POLITECNICO DI MILANO ARPA LOMBARDIA POLO REGIONALE DI COMO STUDIO E SVILUPPO DI UN GEOSERVIZIO INTERNET PER IL MONITORAGGIO AMBIENTALE Brovelli Maria Antonia* Giori Gianluca* Mussin Mauro^ Negretti Marco* * Politecnico di Milano Polo Regionale di Como ^ ARPA Lombardia

2 Geoservizio internet Cartografia Dati ambientali

3 OGC Sensor Web Enablement (SWE) Scoprire, ottenere informazioni, accedere, interrogare SENSORI E DATI RELATIVI

4 Standard SWE Codifica e linguaggi: Observations & Measurements: modello concettuale per osservazioni e misurazioni Sensor Model Language (SensorML): elementi necessari per la completa descrizione dei sensori Transducer Markup Language (TML) linguaggio a supporto di dati in tempo reale Servizi: Sensor Observation Service (SOS) servizio web per l accesso a dati e descrizioni di sensori Sensor Planning Service (SPS) servizio web per organizzare e verificare la fattibilità di una raccolta di dati

5 Per l utente SOS Sensori SOS Utente Interrogazione SOS Proxy SOS SOS

6 Per l utente Utente Interrogazione Principali richieste: GetCapabilities: descrizione del servizio con relativi metadati DescribeSensor: informazioni sui sensori e sulle loro funzioni GetObservation: accesso ai dati di osservazioni e misurazioni di sensori con interrogazioni spazio-temporali filtrabili con oggetto e proprietà fisica di interesse Caratteristiche: Accesso ai dati tramite interrogazioni standardizzate e personalizzabili applicabili a tutti i tipi di sensori Restituisce risposte in formato standard SOS

7 Per il produttore di osservazioni Produttore Dati Sensore Produttore Dati Sensore comandi SOS-T Produttore Dati Sensore

8 Per il produttore di osservazioni Produttore Dati Sensore comandi SOS-T Comandi disponibili: RegisterSensor: catalogazione di un nuovo sensore, con relative caratteristiche fisiche e di osservazione, nella tabella procedure del database. InsertObservation: aggiunta di una nuova osservazione nel database con data, ora, procedura (sensore) e proprietà osservata specificati. Possibilità di sfruttare sensori che inviano le osservazioni in formato XML direttamente leggibile dal SOS, ottenendo un aggiornamento automatico del database

9 52 North (Münster, Germany) An international research and development company whose mission is to promote the conception, development and application of free open source geo-software for research, education, training and practical use Ambito SWE: Ricerca e realizzazione di una serie di servizi e implementazioni codificate in ottemperanza agli standard OGC Sviluppo di un pacchetto software (52nSOS) che permette agli interessati di organizzare e rendere accessibili le proprie osservazioni da sensori tramite il protocollo SOS

10 Funzionamento del servizio Utente 52nSOS fornisce: Struttura completa del database Funzioni che permettono la comunicazione attraverso la rete Altri elementi utili per avere: Servizio dinamico Server Apache Tomcat Gestione del database PostgreSQL Tutti prodotti FOSS Lato client Interfaccia SOS Lato server SOS 52nSOS Server Apache Tomcat PostgreSQL Database

11 Funzionamento del servizio Utente Lato client Interfaccia SOS Lato server SOS 52nSOS Documenti XML per l interrogazione e la restituzione delle informazioni di interesse XML domanda XML risposta Server Apache Tomcat PostgreSQL Database

12 Funzionamento del servizio Utente Lato client Interfaccia SOS XML Lato server SOS 52nSOS Documenti XML per l interrogazione e la restituzione delle informazioni di interesse XML domanda XML risposta Server Apache Tomcat PostgreSQL Database

13 Funzionamento del servizio Utente Lato client Interfaccia SOS XML Lato server SOS 52nSOS Documenti XML per l interrogazione e la restituzione delle informazioni di interesse XML domanda XML risposta Server Apache Tomcat PostgreSQL XML Database

14 Funzionamento del servizio Utente Lato client Interfaccia SOS Lato server SOS 52nSOS Documenti XML per l interrogazione e la restituzione delle informazioni di interesse XML domanda XML risposta Server Apache Tomcat PostgreSQL Database

15 Interesse di ARPA Lombardia Dati: Monitoraggio ambientale delle Grandi Opere Ante, in corso e post operam su: ambiente idrico superficiale ambiente idrico sotterraneo atmosfera radiazioni ionizzanti e non ionizzanti rumore vibrazioni campi elettromagnetici e radiazioni suolo e agronomia vegetazione, flora e fauna paesaggio

16 Interesse di ARPA Lombardia Dati: Monitoraggio ambientale delle Grandi Opere Necessità interne: Database ben strutturato Gestione, elaborazione, restituzione finale dei dati Condivisione fra le diverse strutture Necessità esterne: Scambio dati con altri soggetti (ISPRA, responsabili Grandi Opere, ecc.) Pubblicazione (D.Lgs. n. 195/2005 sull informazione ambientale)

17 Contesto operazionale Pubblico ISPRA Responsabili Grandi Opere Dipartimenti ARPA Database SOS Server SOS Client Audit ARPA

18 Dati di prova Autostrada BreBeMi Monitoraggio rumore Monitoraggio ambiente idrico superficiale Aeroporti lombardi: Malpensa, Linate, Orio al Serio Monitoraggio rumore

19 Organizzazione del database PUNTO DI MONITORAGGIO GRANDE OPERA OSSERVAZIONE SENSORE MONITORAGGIO (matrice ambientale) PROPRIETÁ OSSERVATA

20 Interfaccia grafica del SOS M.A.G.O. (Sensor Observation Service per il Monitoraggio Ambientale delle Grandi Opere) Sviluppato con MapFish 1.1 (OpenLayers e ExtJS), utilizzando i linguaggi HTML e JavaScript

21 Diverse cartografie derivanti da WMS (es. Regione Lombardia)

22 WMS per le Grandi Opere

23 Richiesta di GetCapabilities (capacità del servizio)

24 Monitoraggio

25 Area interessata

26 Finestra temporale

27 Sensore/i

28 Proprietà osservata/e

29 Punto/i di misura

30 Richiesta di GetObservation

31 Richiesta di GetObservation - scelta dei parametri -

32 Richiesta di GetObservation - scelta dei parametri -

33 Richiesta di GetObservation - scelta dei parametri -

34 Richiesta di GetObservation - scelta dei parametri -

35 Visualizzazione dei punti di misura

36 Visualizzazione dei punti di misura

37 Legenda

38 Interrogazione dei punti di misura

39 <om:observationcollection [ ]> Parte 1/2 [ ] <om:member> <om:observation> [ ] <om:featureofinterest> <gml:featurecollection> <gml:featuremember> <sa:samplingpoint gml:id="bbm-tg-ru-21"> <gml:name>punto 21 BreBeMi</gml:name> <sa:position> <gml:point> <gml:pos srsname="urn:ogc:def:crs:epsg:4326"> </gml:pos> </gml:point> </sa:position> </sa:samplingpoint> </gml:featuremember> </gml:featurecollection> </om:featureofinterest>

40 <om:result> <swe:dataarray> Parte 2/2 [ ] <swe:elementtype name="components"> <swe:simpledatarecord> [ ] <swe:field name="laeq_d"> <swe:quantity definition="urn:ogc:def:phenomenon:ogc:1.0.30:laeq_d"> <swe:uom code="dba"/> </swe:quantity> </swe:field> </swe:simpledatarecord> </swe:elementtype> [ ] <swe:values> t07:00:00+02,bbm-tg-ru-21,56.9@@</swe:values> </swe:dataarray> </om:result> </om:observation> </om:member> </om:observationcollection>

41 e gestione contemporanea dei differenti monitoraggi

42 Colore e dimensione differenti in relazione alle osservazioni

43 Colore e dimensione differenti in relazione alle osservazioni

44 Colore e dimensione differenti in relazione alle osservazioni

45 Colore e dimensione differenti in relazione alle osservazioni

46 Colore e dimensione differenti in relazione alle osservazioni

47 Popup esteso in presenza di più osservazioni

48 Popup esteso in presenza di più osservazioni

49 Analisi statistica

50 , , , , , , &dati=63.6,60,62.4,60,65,63.5,59,62.2,67&dati=62.4&dati=dBA

51

52 Finestra informativa per ogni punto del grafico

53 Conclusioni e vantaggi Pubblicazione e analisi dati: Qualsiasi tipo di dato In tempo reale Profondità storica Solo informazioni di interesse Supporto cartografico Implementazione di strumenti di analisi Interscambio dati: Standard Rapido Senza impegno (del produttore) Gestione servizio e database: Dinamica dalla rete Interfaccia grafica e banca dati indipendenti

54 Cosa cambia Senza SOS M.A.G.O.

55 Cosa cambia Senza SOS M.A.G.O.

56 Cosa cambia Con SOS M.A.G.O.

57 Vantaggi in termini di: Formato Tempo Spazio Software proprietari Aggiornamento Cosa cambia

58 Sviluppi futuri Servizio di supporto e standard di scambio dati per l attività di monitoraggio ambientale delle Grandi Opere attuali e future relative al progetto CRISTAL-MAGO* (ARPA Lombardia - Settore Territorio e Sviluppo Sostenibile): Aeroporti lombardi Autostrada BreBeMi Pedemontanta Tangenziale Est Esterna di Milano (TEM) Expo 2015 * Centro di Riferimento Infrastrutture e Sistemi di Trasporto Aeroportuali e Lineari Monitoraggio Ambientale Grandi Opere

59 Versione prototipale* disponibile all indirizzo web: * I dati pubblicati sono stati utilizzati solo per consentire la realizzazione del servizio, pertanto non offrono alcuna garanzia di precisione o corrispondenza con la realtà, ne sono stati necessariamente validati