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GeoSPARQL

GeoSPARQL es un modelo para representar y consultar datos geoespaciales vinculados para la Web Semántica . Está estandarizado por el Open Geospatial Consortium como OGC GeoSPARQ...

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GeoSPARQL es un modelo para representar y consultar datos geoespaciales vinculados para la Web Semántica . Está estandarizado por el Open Geospatial Consortium como OGC GeoSPARQL . [1] La definición de una pequeña ontología basada en estándares OGC bien entendidos tiene como objetivo proporcionar una base de intercambio estandarizada para datos geoespaciales RDF que puedan admitir el razonamiento espacial cualitativo y cuantitativo y la consulta con el lenguaje de consulta de bases de datos SPARQL . [2]

La plataforma de datos vinculados de Ordnance Survey utiliza asignaciones OWL para propiedades equivalentes de GeoSPARQL en su vocabulario. [3] [4] El conjunto de datos LinkedGeoData es un trabajo del grupo de investigación Agile Knowledge Engineering and Semantic Web (AKSW) de la Universidad de Leipzig , [5] un grupo conocido principalmente por DBpedia , que utiliza el vocabulario GeoSPARQL para representar datos de OpenStreetMap .

En particular, GeoSPARQL prevé:

Ejemplo

El siguiente ejemplo de consulta SPARQL podría ayudar a modelar la pregunta "¿Qué hay dentro del cuadro delimitador definido por 38°54′49″N 77°05′20″O / 38.913574, -77.089005 y 38°53′11″N 77°01′48″O / 38.886321, -77.029953 ?" [6] 

PREFIJO  geo :  <http://www.opengis.net/ont/geosparql#> 
PREFIJO  geof :  <http://www.opengis.net/def/function/geosparql/>

SELECCIONAR  ?what 
DONDE  { 
  ?what  geo : tieneGeometría  ?geometría  .

  FILTRO ( geof : sfWithin ( ?geometry , 
     "POLÍGONO((-77.089005 38.913574,-77.029953 38.913574,-77.029953 38.886321,-77.089005 38.886321,-77.089005 38.913574))" ^^ geo : wktLiteral )) 
}

Uso de RCC8 en GeoSPARQL

RCC8 se ha implementado en GeoSPARQL como se describe a continuación:

Una representación gráfica del cálculo de conexión de regiones (RCC: Randell, Cui y Cohn, 1992) y los enlaces a los nombres equivalentes del Consorcio Geoespacial Abierto (OGC) con sus URI equivalentes.
Una representación gráfica del cálculo de conexión de regiones (RCC: Randell, Cui y Cohn, 1992) y los enlaces a los nombres equivalentes del Consorcio Geoespacial Abierto (OGC) con sus URI equivalentes.

Implementaciones

No existen (casi) implementaciones completas de GeoSPARQL; sin embargo, existen implementaciones parciales o de proveedores de GeoSPARQL. Actualmente, existen las siguientes implementaciones:

Marmota apache
GeoSPARQL se implementó en el contexto de Google Summer of Code 2015. [7] en Apache Marmotta; utiliza PostGIS y está disponible solo para PostgreSQL .
Apache Jena
Desde la versión 2.11 Apache Jena tiene una extensión GeoSPARQL. [8]
VKG en la parte superior
Se agregó soporte para GeoSPARQL a Ontop en la versión 4.2. [9]
Parlamento Archivado el 30 de abril de 2014 en Wayback Machine.
El Parlamento tiene una implementación casi completa de GeoSPARQL mediante el uso de JENA y un procesador de consultas ARQ modificado. [10]
Eclipse RDF4J
Eclipse RDF4J es un marco de trabajo Java de código abierto para el procesamiento, almacenamiento, razonamiento y consultas SPARQL escalables de RDF. Ofrece soporte para un gran subconjunto de funcionalidades de GeoSPARQL. [11]
Strabon Archivado el 20 de agosto de 2014 en Wayback Machine.
Strabon [12] es un almacén RDF espaciotemporal semántico de código abierto que admite dos extensiones populares de SPARQL: stSPARQL y GeoSPARQL. Strabon se creó ampliando RDF4J y lo extiende para gestionar datos temáticos, espaciales y temporales que se almacenan en el RDBMS de backend. Se ha probado completamente con PostgreSQL (con extensiones PostGIS y PostgreSQL-Temporal [13] ) y MonetDB (con el módulo geom [14] ).
Complemento Sesame Sail para OpenSahara uSeekM IndexingSail
uSeekM IndexingSail utiliza una instalación de PostGIS para ofrecer GeoSPARQL. Ofrecen una implementación parcial de GeoSPARQL junto con algunos prefijos de proveedores. [15] [16]
Oracle espacial y gráfico
Base de datos gráfica
GraphDB es una base de datos de gráficos semánticos preparada para la empresa, que cumple con los estándares W3C. Las bases de datos de gráficos semánticos (también llamadas almacenes triples RDF) proporcionan la infraestructura básica para soluciones donde la agilidad de modelado, la integración de datos, la exploración de relaciones y la publicación y el consumo de datos entre empresas son importantes.
Perro estrella
Stardog es una plataforma de unificación de datos empresariales construida sobre tecnología de gráficos inteligentes: consulta, búsqueda, inferencia y virtualización de datos.
Servidor universal Virtuoso
Virtuoso Universal Server es un híbrido de middleware y motor de base de datos que combina la funcionalidad de un sistema de gestión de bases de datos relacionales (RDBMS) tradicional, una base de datos relacional de objetos (ORDBMS), una base de datos virtual, RDF, XML, texto libre, servidor de aplicaciones web y funcionalidad de servidor de archivos en un solo sistema. [17]

Evaluación comparativa de desempeño y cumplimiento

En general, se han llevado a cabo evaluaciones comparativas de GeoSPARQL 1.0 y de almacenes de triples habilitados para geoespaciales utilizando varios enfoques. Se puede distinguir entre evaluaciones comparativas de rendimiento y de cumplimiento. Las primeras pueden revelar si un almacén de triples brinda una respuesta oportuna a una consulta GeoSPARQL y pueden o no verificar la corrección de la respuesta. Las últimas verifican si un almacén de triples brinda respuestas que cumplen con las definiciones del estándar GeoSPARQL 1.0 independientemente del tiempo que tarde la consulta en ejecutarse.

Entre los puntos de referencia de rendimiento geoespacial más conocidos se encuentran Geographica [18] y Geographica 2 [19] , que rastrean el rendimiento de conjuntos predefinidos de consultas en conjuntos de datos sintéticos y del mundo real. Cada uno de ellos prueba un subconjunto de funciones de consulta GeoSPARQL para comprobar el rendimiento. Otro punto de referencia de rendimiento realizado por Huang et al. [20] evaluó el rendimiento de los almacenes triples habilitados para GeoSPARQL como parte de una infraestructura de datos espaciales.

La evaluación comparativa de cumplimiento de los estándares OGC se lleva a cabo generalmente como parte del conjunto de pruebas OGC Team Engine [21] , que permite a las empresas obtener la certificación por implementar correctamente ciertas especificaciones OGC. Sin embargo, a partir de 2021, OGC Team Engine no proporciona un conjunto de pruebas de cumplimiento para probar el cumplimiento de GeoSPARQL. No obstante, en 2021, Jovanovik et al. [22] desarrollaron el primer punto de referencia de cumplimiento GeoSPARQL completo y reproducible en el que se probaron inicialmente nueve tiendas triples diferentes. Los resultados de estas primeras pruebas de cumplimiento junto con el software [23] están disponibles en Github. [24]

Envío

El estándar GeoSPARQL fue presentado ante la OGC por:

Desarrollo futuro

Respecto al trabajo futuro, el estándar GeoSPARQL establece:

Las extensiones obvias son definir nuevas clases de conformidad para otras serializaciones estándar de datos geométricos (por ejemplo, KML , GeoJSON ). Además, queda mucho trabajo por hacer en el desarrollo de vocabularios para datos espaciales, y la expansión de los vocabularios GeoSPARQL con axiomas OWL para ayudar en el razonamiento espacial lógico sería una contribución valiosa. También hay grandes cantidades de datos de características existentes representados en un archivo GML (o serialización similar) o en un almacén de datos que admita el modelo de características general. Sería beneficioso desarrollar procesos estándar para convertir (o convertir y exponer virtualmente) estos datos a RDF.

En 2019, el Grupo de trabajo del dominio GeoSemántica de OGC [25] se propuso evaluar el uso actual de GeoSPARQL en diferentes dominios en el Libro blanco "Beneficios de OGC de representar datos espaciales utilizando tecnologías semánticas y gráficas" [26] y recopiló solicitudes de funciones iniciales para ampliar GeoSPARQL.

Esto condujo al restablecimiento del Grupo de Trabajo de Estándares GeoSPARQL con un estatuto de grupo de trabajo recién formado en septiembre de 2020. [27] [28] El grupo está trabajando hacia una nueva versión del estándar GeoSPARQL, con cambios ininterrumpidos - GeoSPARQL 1.1 - en el verano de 2021, cuyo desarrollo se puede seguir en Github.

En el taller GeoLD 2021, celebrado como parte de la Conferencia de Web Semántica Extendida 2021, se presentó un esquema de las incorporaciones que probablemente estarán presentes en GeoSPARQL 1.1. [29] Los cambios se consolidaron y resumieron aún más en una publicación en el ISPRS International Journal of GeoInformation. [30]

Véase también

Referencias

  1. ^ Battle & Kolas 2012, pág. 355.
  2. ^ Battle & Kolas 2012, pág. 358.
  3. ^ Goodwin, John (26 de abril de 2013). "Datos vinculados de GeoSPARQL y Ordnance Survey". johngoodwin225.wordpress.com .
  4. ^ Gemma (3 de junio de 2013). "Se lanza un nuevo servicio de Linked Data". blog.ordnancesurvey.co.uk . Archivado desde el original el 8 de octubre de 2013.
  5. ^ "Imprint". linkedgeodata.org . AKSW. 18 de mayo de 2012. Archivado desde el original el 15 de junio de 2021.
  6. ^ Battle & Kolas 2012, pág. 363.
  7. ^ "Propuesta para implementar GeoSPARQL en Marmotta". Wiki Marmotta . Archivado desde el original el 26 de junio de 2015.
  8. ^ "Búsquedas espaciales con SPARQL". Apache Jena .
  9. ^ "Cumplimiento de estándares: GeoSPARQL 1.0". Ontop .
  10. ^ "Parlamento". Archivado desde el original el 30 de abril de 2014.
  11. ^ "Programación con RDF4J". Eclipse rdf4j: documentación . La Fundación Eclipse. Archivado desde el original el 4 de noviembre de 2016.
  12. ^ Kyzirakos, Kostis; Karpathiotakis, Manos; Koubarakis, Manolis (noviembre de 2012). "Strabon: un DBMS geoespacial semántico" (PDF) . La Web semántica – ISWC 2012. 11.ª Conferencia Internacional sobre Web Semántica. Notas de clase en Ciencias de la Computación. Vol. 7649. Boston , MA, Estados Unidos. págs. 295–311. doi : 10.1007/978-3-642-35176-1_19 . ISBN . 978-3-642-35175-4. Recuperado el 21 de noviembre de 2012 .
  13. ^ jeff-davis (21 de enero de 2021). "PostgreSQL-Temporal". GitHub .
  14. ^ "Geoespacial". Documentación de MonetDB . Archivado desde el original el 28 de marzo de 2012.
  15. ^ "IndexingSail - uSeekM - Agrega significado a la Web". Archivado desde el original el 15 de abril de 2014. Consultado el 16 de diciembre de 2012 .
  16. ^ "GeoReferencia - uSeekM - Agrega significado a la Web". Archivado desde el original el 15 de abril de 2014. Consultado el 14 de abril de 2014 .
  17. ^ Williams, Hugh (29 de octubre de 2018). "Virtuoso GeoSPARQL Demo Server". Foro de la comunidad de software OpenLink . Consultado el 9 de febrero de 2024 .
  18. ^ Garbis, George; Kyzirakos, Kostis; Koubarakis, Manolis (2013). "Geographica: un punto de referencia para los almacenes RDF geoespaciales (versión larga)". La Web semántica – ISWC 2013. 12.ª Conferencia Internacional de Web Semántica. Notas de clase en informática. Vol. 8219. págs. 343–359. doi :10.1007/978-3-642-41338-4_22. ISBN . 978-3-642-41338-4.S2CID40326844  .​
  19. ^ Ioannidis, Theofilos; Garbis, George; Kyzirakos, Kostis; Bereta, Konstantina; Koubarakis, Manolis (2021). "Evaluación de almacenes RDF geoespaciales utilizando el Benchmark Geographica 2". Revista de semántica de datos . 10 (3–4): 189–228. arXiv : 1906.01933 . doi :10.1007/s13740-021-00118-x. S2CID  174799159.
  20. ^ Huang, Weiming; Raza, Syed Amir; Mirzov, Oleg; Harrie, Lars (2019). "Evaluación y evaluación comparativa de almacenes RDF habilitados espacialmente para la próxima generación de infraestructura de datos espaciales". ISPRS International Journal of Geo-Information . 8 (7): 310. Bibcode :2019IJGI....8..310H. doi : 10.3390/ijgi8070310 .
  21. ^ "TEAM Engine". Consorcio Geoespacial Abierto .
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  24. ^ "OpenLinkSoftware: GeoSPARQLBenchmark". Github .
  25. ^ "Geosemántica DWG". ogc.org . Archivado desde el original el 9 de agosto de 2020.
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  27. ^ "GeoSPARQL SWG". ogc.org . Archivado desde el original el 18 de enero de 2021.
  28. ^ "Constitución del Grupo de Trabajo GeoSPARQL de la OGC". ogc.org . Consorcio Geoespacial Abierto. 2020.
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  30. ^ Car, Nicholas J.; Homburg, Timo (febrero de 2022). "GeoSPARQL 1.1: motivaciones, detalles y aplicaciones de la actualización decenal del estándar LOD geoespacial más importante". ISPRS Revista internacional de geoinformación . 11 (2): 117. Bibcode :2022IJGI...11..117C. doi : 10.3390/ijgi11020117 .
  • Battle, Robert; Kolas, Dave (2012). "Habilitación de la Web semántica geoespacial con Parliament y GeoSPARQL" (PDF) . Web semántica . 3 (4). IOS Press : 355–370. doi :10.3233/SW-2012-0065 . Consultado el 21 de noviembre de 2012 .
  • Usery, E. Lynn; Varanka, Dalia (2012). "Diseño y desarrollo de datos vinculados a partir del mapa nacional" (PDF) . Web semántica . 3 (4). IOS Press : 371–384. doi :10.3233/SW-2011-0054 . Consultado el 19 de diciembre de 2012 .
  • Servicio Geológico de los Estados Unidos (30 de mayo de 2012). «Introducción a la semántica y tecnología geoespaciales: Manual del taller: Informe de archivo abierto del Servicio Geológico de los Estados Unidos 2012–1109» (PDF) . Servicio Geológico de los Estados Unidos . Consultado el 18 de diciembre de 2012 .
  • Goad, Chris (septiembre de 2004). «RDF versus GML». Archivado desde el original el 22 de abril de 2012. Consultado el 4 de diciembre de 2012 .
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