Eleonora Agostini, Alessandro Manetti

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1 La Cooperazione al cuore del Mediterraneo La Coopération au coeur de la Méditerranée Sistema integrato per il monitoraggio e il controllo dell ambiente marino Schedario procedure e tecnologie di monitoraggio per db Eleonora Agostini, Alessandro Manetti

2 Introduzione Attività Allegato: Realizzazione sistema software on-line per il monitoraggio e il controllo dell ambiente marino

3 Introduzione La Fondazione LEM quale partner del Progetto MOMAR, ha contribuito nel corso dell anno 2010 allo sviluppo del Progetto occupandosi della realizzazione della Fase 2 Azione 1 Attività Schedario procedure e tecnologie di monitoraggio per db mediante la messa a punto di un applicazione finalizzata alla descrizione delle metodologie di campionamento ed analisi utilizzate dai patners scientifici nell ambito del Progetto. L obiettivo che ci si era prefissati prevedeva dopo la raccolta d informazioni presso i partners scientifici relative alla loro attività, l individuazione di quelle voci che permettessero di esprimere in modo semplice ed esaustivo la metodologia di svolgimento temporale e spaziale della sezione scientifica del Progetto. Ciò allo scopo di sviluppare un applicazione di supporto al portale che la Regione Sardegna produrrà per il Progetto MOMAR. La prima fase, ossia la raccolta delle informazioni presso i partners scientifici, è stata realizzata attraverso la predisposizione di un questionario, il cui studio è stato pubblicato nel marzo 2010 sul sito del Progetto MOMAR con il documento Studio del questionario per la realizzazione del database sistemi di monitoraggio e presentato in occasione dell incontro svoltosi a Bonifacio il 9 e 10 giugno La seconda fase, ovvero la realizzazione dell applicazione da sottoporre ai patners per eventuali integrazioni che la potessero rendere completa sotto il profilo della descrizione dell attività scientifica sviluppata all interno del Progetto, è stata presentata in occasione dell incontro svoltosi a Livorno il 9 e 10 dicembre 2010 durante il quale è stata comunicata la procedura per accedere all applicazione via internet. Durante il periodo intercorso tra la realizzazione delle due fasi ha si sono svolti alcuni incontri ristretti al personale incaricato dalla Fondazione LEM in 2

4 relazione al Progetto ed altri allargati agli altri partners per definire al meglio il percorso da seguire per la realizzazione dell applicazione. In particolare, in conseguenza dell incontro svoltosi presso la sede della Fondazione LEM il 28 giugno 2010, il CIBM e il LAMMA hanno fornito la documentazione che ha agevolato un primo inserimento di informazioni e quindi una prima validazione dell applicazione predisposta dalla Fondazione LEM. Durante l incontro del dicembre 2010, in una riunione ristretta tra i rappresentanti della Fondazione LEM e quelli di Sardegna Ricerche incaricati da Regione Sardegna di realizzare il portale, si sono poste le basi per l integrazione tra le attività svolte dai due enti e si è discussa la possibilità di unificazione delle credenziali di accesso ai due sistemi, rimandando ad una successiva riunione da tenersi presso la sede di Sardegna Ricerche, l individuazione della metodologia più adatta per ottenere lo scopo prefisso. Attività Il documento Studio del questionario per la realizzazione del database sistemi di monitoraggio riporta dettagliatamente il percorso che è stato seguito per individuare tutte quelle informazioni che si ritengono sufficienti per descrivere il contributo che ciascuno dei partners scientifici del Progetto MOMAR sta apportando. Per quanto riguarda lo sviluppo dell applicazione, nella figura 1 si riporta l organigramma delle sezioni che ciascun partner può individuare collegandosi al sito del Progetto MOMAR. Si precisa che, al momento, l applicazione è consultabile esclusivamente da parte dei partner di Progetto; per questo motivo l accesso è possibile solo entrando nella sezione riservata del sito Nel documento allegato Realizzazione sistema software on-line per il monitoraggio e il controllo dell ambiente marino viene spiegata in modo dettagliato la modalità di navigazione all interno dell applicazione. 3

5 Autenticazione credenziali Menù delle attività Figura 1 Denominazione Tipologia misura (Puntiforme/areale) SITO Posizione geografica Foce di fiume Tipologia fondale Tipologia Sito marino Tipologia fondo Pressione antropica Tipologia metodo Descrizione metodo Descrizione misura PRELIEVO Durata campagna Unità di misura Data prelievo/telerilevamento Condizioni al contorno Strumentazione Descrizione Metodo standard Codice Tipologia metodo ANALISI Metodo non standard Descrizione metodo Strumentazione Descrizione

6 ALLEGATO Realizzazione sistema software on-line per il monitoraggio e il controllo dell ambiente marino Premesse 1 Introduzione tecnica 1.1 Sicurezza 1.2 Indipendenza dell infrastruttura 1.3 Amministrazione del sistema 1.4 Finalità del progetto 2 Entità e flusso di lavoro previsto 2.1 Entità di base Macrocategorie descrittive 2.2 Entità di base Misure 2.3 Entità di base Macroattività 2.4 Flusso di lavoro 3 Slides esplicative dell interazione del sistema con le Entità e il Flusso Premesse 3.1 Link di riferimento 3.2 Organizzazione delle pagine 3.3 Funzionalità principali Entità di base:siti - menù Surveys -> Sites Managment Entità di base: Campagne - Management Observation -> Campaigns Entità di base: Campagne - Management Observation -> Campaigns- >Campaigns Definition Entità di base: Metodologie - Management Observations -> Method Indicator Entità di base: Metodologie - Management Observations -> Method Instruments 3.4 Flusso di lavoro - Prelievo dei campioni Management 5

7 Observation -> Sampling 3.5 Flusso di lavoro - Analisi dei campioni Management Observation -> Sampling 4 Rev. 2.3 prelievo dei campioni: Telerilevamento 4.1 Definizione dei campioni per il telerilevamento Management Observation -> Sampling 6

8 Premesse Il presente documento definisce le funzionalità e la logica progettate e realizzate per supportare la gestione dei dati del progetto MOMAR Sistema ingrato per il monitoraggio e il controllo dell ambiente marino. In quest ottica la struttura del data base che serve da supporto al software e alle interazioni con l utente deve essere considerato solo per le funzionalità che il sistema offre e non per la propria struttura. Questo vuol dire che deve essere adeguato il sistema nel suo complesso, non il data base con la sua struttura o qualsiasi altra tecnologia di memorizzazione di dati utilizzata. Essendo un progetto completo, seppure in versione beta, all interno del data base sono presenti una serie di tabelle di contorno, la cui spiegazione in questa fase rischia di sviare dall obbiettivo primario che è quello di fare un prodotto realmente utilizzabile. 1 Introduzione tecnica Il sistema è stato sviluppato utilizzando tecnologia Microsoft, frame work.net versione 3.5 e data base in SQL server L interazione con l utente avviene attraverso pagine ASPX, visibili collegandosi al sito del Progetto MOMAR Una volta ottenuto l accesso alla zona riservata ai partners, digitare successivamente le icone links - LEM - Applicazione MOMAR. Si accederà direttamente alla schermata iniziale 7

9 dell applicazione dove, al momento, sono richieste ulteriori credenziali di autenticazione che permettono l accesso alle pagine di gestione dell applicazione. 1.1 Sicurezza Gli aspetti della sicurezza sono stati affrontati utilizzando la catalogazione degli utenti in gruppi e/o singolo user, la cui navigazione nel sistema è impostata attraverso l attribuzione di menù personalizzati. Allo stato attuale tutti gli utenti che ne abbiano accesso possono visualizzare/gestire tutti i dati. Si rimanda al comitato di pilotaggio la decisione di limitare o meno l accesso completo e la gestione dell applicazione solo ad alcune figure. Il sistema è attualmente ospitato in server facenti parte di un cluster con back automatico, questo permette la salvaguarda dei dati inseriti. 1.2 Indipendenza dall infrastruttura Tutta la struttura è trasportabile in qualsiasi altro sistema e server DB, con la sola modifica della stringa di connessione al DB stesso. 1.3 Amministrazione del sistema Il sistema prevede anche una sezione di amministrazione nella quale è possibile definire gli utenti, associarli a uno o più gruppi e quindi definire sia per gli utenti, sia per i gruppi la struttura dei menù di navigazione. Questa parte è già 8

10 stata introdotta nell intervento che la Fondazione LEM ha presentato in occasione dell incontro svoltosi a Bonifacio nel giugno Finalità del progetto Scopo di tutta l architettura è quello di permettere l interazione con il sistema senza la conoscenza specifica del linguaggio SQL o di altri strumenti per l interrogazione delle basi di dati. Per quanto possibile ogni aspetto di interesse deve essere fruibile all interno della piattaforma stessa. L inserimento di ogni dato deve essere completamente via web, quindi indipendente dalla piattaforma software dell utilizzatore. Fanno eccezione solo alcuni aspetti che dovranno essere gestiti una tantum, quindi con interazione diretta con il Data Base. Questa parte è riconducibile alla figura dell amministratore di sistema. 2 Entità e Flusso di lavoro previsto Tutto il sistema è stato progettato intorno alla definizione di un flusso di lavoro, già esposto in alcuni documenti precedentemente prodotti. Scopo di questa parte di relazione è calare il flusso di lavoro all interno dell applicazione e quindi delle varie pagine web pensate per la gestione. 9

11 2.1 Entità di base Macrocategorie Descrittive Per entità di base si intendono le definizioni intorno alle quali ruota l applicazione: Siti e Campagne. Siti Nella fase introduttiva i siti sono localizzazioni geografiche descrittive e morfologicamente caratterizzate. Campagne Le campagne sono programmazioni temporali in determinati siti e con determinate metodologie. 2.2 Entità di base Misure Per entità di base relative alle misure si intende la definizione delle grandezze legate alla metodologia utilizzata. Quindi data una metodologia, si potranno indicare le grandezze che si vogliono misurare, utilizzando un determinato protocollo e se le grandezze misurate sono oggetto della ricerca o condizioni al contorno. Ogni misura effettuata in laboratorio lo è con un determinato strumento. Metodologia Per metodologia si intende l insieme delle misure e dei metodi di gestione (protocollo usato per la misura e metodo usato per il prelievo del campione) del campione da analizzare. 10

12 Ogni metodologia viene specificata dalle grandezze che verranno misurate, che potranno essere oggetto della ricerca o condizioni al contorno che possono influenzare i risultati ottenuti. Protocolli di misura Ogni misura si basa su un campione prelevato da un determinato sito e ha bisogno di fasi di preparazione che influenzano la grandezza rilevata. Per questo motivo ogni grandezza collegata ad una metodologia, lo è tramite un protocollo di trattamento del campione utilizzato. Strumenti Fatte salve le premesse di cui sopra, ogni grandezza misurata è legata allo strumento che è stato utilizzato per rilevarla, quindi alle caratteristiche tecniche proprie dello stesso. 2.3 Entità di base Macroattività La definizione di un risultato passa attraverso diverse attività, che possono essere racchiuse in tre macro aree: definizione della campagna, prelievo dei campioni e misure di laboratorio. Definizione della campagna Per la definizione di campagna vedere punto

13 Prelievo dei campioni Ogni analisi viene effettuata su campioni prelevati in determinati siti 1, geograficamente referenziati, campioni catalogati con un proprio codice che indica il luogo esatto e la modalità di prelievo. Ad ogni sito possono corrispondere campioni diversi per posizione e/o data di prelievo. Analisi dei campioni Premesso che ogni campione è legato al sito e alla campagna, sullo stesso dovrà essere indicata la grandezza misurata correlata allo strumento utilizzato e alla metodologia che si vuole mettere in atto. 2.4 Flusso di lavoro Per flusso di lavoro si intende l organizzazione temporale e le correlazioni logiche fra le tre macro attività. Predisposizione della campagna L amministratore di sistema definisce un nome e una collocazione temporale. Oltre a questo collega la campagna ai siti che verranno monitorati e alle metodologie utilizzate. Se non ancora presenti, vengono inseriti gli strumenti utilizzati per le analisi e le tecniche impiegate per il prelievo del campione. Se non ancora presenti nel sistema, verranno inseriti sia i siti sia le metodologie. Quest ultime potrebbero prevedere delle nuove misure e quindi dei nuovi protocolli. 1 Queste considerazioni devono essere adattate per il telerilevamento. Si veda apposita sezione. 12

14 Tutte le operazioni indicate sono riconducibili a compiti tipici dell amministratore di sistema. Raccolta dei campioni La fase di raccolta dei campioni viene gestita con l inserimento catalogato di ogni campione che sarà prelevato, georeferenziandolo e collocandolo temporalmente. Sarà possibile gestire un campo per indicazioni generiche, il classico campo note. In questa fase, il modulo cartaceo che dovrà essere compilato, dovrà tener conto delle misure delle grandezze al contorno utili alla completa definizione della metodologia che utilizzerà il campione. Analisi dei campioni Per inserire le misure effettuate sui campioni, si dovrà selezionare campagna, sito, metodologia e campione. Fatto questo, poiché le misure da rilevare sono definite dalla metodologia scelta, si dovrà inserire la grandezza misurata, lo strumento utilizzato e la data di misurazione. In questa fase verranno inserite anche le grandezze al contorno rilevate in situ. Le fasi di raccolta e analisi dei campioni sono tipiche dell utilizzatore/ricercatore o utilizzatore/tecnico, in ogni modo non con funzioni di amministratore. 3 Slides esplicative delle interazione del sistema con le Entità e il Flusso Premesse Le slides mostrate rispecchiamo l impostazione sopra esposta. Ovviamente possono essere soggette a variazione, sia in seguito a indicazioni dei partners, 13

15 sia in seguito ai necessari adeguamenti e migliorie per renderle più funzionali. Anche in questo caso è richiesto l apporto dei partners. 3.1 Link di riferimento L applicazione si compone di tre distinte parti, raggiungibili dalla pagina: Scopo di questa serie di screenshot è illustrare le funzionalità della parte di applicazione per la gestione delle campagne con le relative misure. L accesso alle pagine di gestione misure è consentito solo a utenti registrati, quindi tramite nome utente e password. In questa fase del progetto si è preferito concentrarci sulle funzionalità piuttosto che sulla grafica. Questo anche perché si prevedono osservazioni che porteranno ad alcune modifiche. 3.2 Organizzazione delle pagine Dopo l inserimento delle credenziali, e il loro riconoscimento, si accede ad un area di lavoro organizzata come segue: Menù di navigazione: personalizzabile in base all utente e ai gruppi. Area di lavoro: in questa zona compaiono le funzioni selezionate dal menù di sinistra. 14

16 La personalizzazione del menù sulla sinistra dell area di lavoro avviene attraverso alcune funzionalità dell area di amministrazione come riportato nella relazione presentata in occasione dell incontro di Bonifacio. Come da accordi fra i partners del progetto, i termini tecnici sono in lingua inglese così come le voci nelle pagine. 3.3 Funzionalità principali In questa sezione sono riportate le schermate per la gestione delle entità introdotte nelle pagine precedenti. Per semplicità grafica si riportano solo le parti di pagina strettamente necessarie per le spiegazioni introdotte Entità di base: Siti menù Surveys -> Sites Managment In questa pagina si possono inserire nuovi siti, vedere quelli già inseriti e quindi gestire la tipologia degli stessi attribuendo i tre livelli di caratterizzazione e il livello di pressione antropica. 15

17 Questa definizione dei siti è utile per includere i rilevamenti in zone omogenee e quindi valutare in quest ottica i diversi rilievi legati anche a campagne differenti Entità di base: Campagne Management Observation -> Campaigns In questa pagina, in maniera simile a quella dei siti, è possibile gestire l anagrafica delle singole campagne. Questa pagina è dedicata all introduzione di due grandezze quali la data di inizio e fine della campagna. 16

18 3.3.3 Entità di base: Campagne Management Observation -> Campaigns- >Campaigns Definition Contrariamente alla definizione dei siti, la campagna ha ulteriori caratterizzazioni che vengono gestite nella seguente pagina: per ogni campagna si devono indicare i siti sui quali si effettueranno i prelievi dei campioni e le metodologie che verranno applicate. Lo scopo di questa pagina è quello di indicare, data una campagna, in che siti si andrà ad operare e quali metodologie (2.2.1) di analisi verranno utilizzate. 17

19 3.3.4 Entità di base: Metodologie Management Observations -> Method Indicator In questa sezione si definiscono le metodologie che verranno utilizzate, collegando ad ognuna di esse, suddivise per tipologia, le misure acquisite secondo un determinato protocollo. 18

20 3.3.5 Entità di base: Metodologie Management Observations -> Method Instruments In questa sezione si definiscono gli strumenti che verranno utilizzati. Si deve introdurre la marca e il modello dello strumento oltre che una descrizione più estesa per definirne le caratteristiche di base. Le sezioni fin qui definite si possono intendere come fasi preliminari che devono essere impostate prima delle vere e proprie campagne. Quindi è un lavoro che tipicamente si riconduce all amministrazione del sistema. 19

21 3.4 Flusso di lavoro: Prelievo dei campioni Management Observation -> Sampling In questa sezione si registrano i campioni prelevati collegandoli alla campagna. Oltre a georeferenziare il prelievo, è possibile catalogarlo con un proprio codice, definire il metodo utilizzato per prelevarlo, la data e inserire una breve descrizione. 20

22 3.5 Flusso di lavoro: Analisi dei campioni Management Observation -> Analysis In questa sezione si possono misurare le grandezze di interesse riscontrabili sui campioni prelevati. E necessario selezionare la campagna, il sito (se sono presenti più siti nella solita campagna), le misure da inserire riferite alla metodologia utilizzata, il campione sul quale si lavora e lo strumento utilizzato. È possibile anche modificare la misura inserita selezionandola e quindi modificando i valori gestiti: valore rilevato e data. 21

23 4 Rev. 2.3 prelievo dei campioni: Telerilevamento Il telerilevamento prevede un numero di campioni riconducile alla definizione delle immagini elaborate. Le immagini ricevute dal satellite sono definite da una griglia che ha un punto di partenza, sia in latitudine sia in longitudine, e un passo che caratterizza la precisione. 4.1 Definizione dei campioni per il telerilevamento Management Observation -> Sampling Per ogni sito è possibile definire una griglia attraverso il link Insert Array. Questa richiama una pagina per la definizione in concreto di una griglia: 22

24 La griglia è definita con le coordinate di inizio e fine sia in latitudine sia in longitudine, oltre che dallo step differenziabile per le due grandezze. Il resto della schermata segue la definizione standard di campione attribuita dal sistema. 23