観察と測定

観測と測定（O&M）は、観測の概念スキーマエンコードと、観測時のサンプリングに含まれる特徴を定義する国際標準^{[1]です。O&M標準は}地理情報システムのコンテキストで開発されましたが、モデルはFowlerとOdellによって提案された汎用パターンから派生しており、^[2]地理空間情報に限定されません。O&Mは、 OGC Sensor Web Enablementスイートのコア標準の1つであり、センサー観測サービス^[3] （SOS）の応答モデルを提供します。

観測スキーマ

標準の中核は、観測スキーマを提供します。観測とは、特徴プロパティの値を推定する結果となる行為であり、センサー、機器、アルゴリズム、プロセスチェーンなどの指定された手順の適用を伴います。手順は、サンプリング場所に関して、その場で、リモートで、または現場外で適用できます。観測メタデータに共通モデルを使用すると、分野の境界を越えてデータを明確に組み合わせることができます。観測の詳細は、データの検出とデータ品質の推定にも重要です。観測は、これらのアプリケーションをサポートするプロパティのセットの観点から定義されます。

O&M は、観測のコアとなるプロパティセットを定義します。

興味深い特徴
観察された特性
結果
手順 – 使用される機器、アルゴリズム、またはプロセス（SensorMLを使用して記述できます）
現象時間 – 結果に関連する現実世界の時間
結果時間 – 結果が生成された時間
有効期間 – 結果が使用できる期間

モデルの鍵となるのは、観測とその関心対象を分割し、各オブジェクトの説明に関連する適切な情報が取得されるように関心を分離することです。これにより、in situ、ex situ、リモートセンシング観測を統一的に扱うことができます。観測スキーマは、ISO 19101の一般特徴モデル^[4]の帰結として理解することもできます。これは、特徴プロパティの値の推定に関連するメタデータを提供します。観測モデルは、ユーザー中心の観点を採用し、関心対象の特徴とそのプロパティのセマンティクスを重視しています。これは、プロセス中心、つまりプロバイダー中心の観点を採用する SensorMLなどのセンサー指向モデルとは対照的です。

多くの観測は、自然環境における何らかの特性の変化を検出するために行われ、空間関数または空間フィールド（カバレッジとも呼ばれる）として表現されます（ISO 19123 :2005 ^[5]）。観測、特性、カバレッジの関係は、海洋観測とモデリングの文脈で、GEOSSアーキテクチャ実装パイロット3のレポートで説明されています。 ^[6]

サンプリング機能

この標準では、サンプリングフィーチャのスキーマも提供されています。観察では、一般的に、最終的な対象フィーチャのサンプリングが行われます。ステーション、標本、トランセクト、セクションなどの特定のサンプリングフィーチャは、多くのアプリケーションドメインで使用され、共通の処理および視覚化ツールが使用されます。この標準では、主に空間次元によって分類されるサンプリングフィーチャタイプの共通セットと、ex situ観察用のサンプルが定義されています。スキーマには、サンプリングフィーチャ間の関係 (サブサンプリング、派生サンプル) が含まれます。

サンプリング機能のコアプロパティは次のとおりです。

サンプリングされた特徴 - サンプリングアーティファクトと実際の関心対象の特徴を結び付ける
関連する観察
関連するサンプリング機能 – サンプリング機能を複合体にリンクする

実装

データの転送にはXMLエンコーディング（GMLアプリケーションスキーマ）が提供される： ^[7]

観察スキーマ (XSD)
サンプリング機能 (XSD)

データ転送にはJSONエンコーディングが提供される: [ 8 ^]

JSONスキーマ

O&Mの明示的なOWL表現が利用可能である: ^[9]

観測スキーマ (OWL2) 2015-10-07 にWayback Machineでアーカイブされました
サンプリング機能 (OWL2) 2015-10-07 にWayback Machineにアーカイブされました。

W3Cセマンティックセンサーネットワークオントロジーは、O&Mの大部分をカバーする更新されたOWL実装を提供します。^[10]^[11]

水文科学振興のための大学連合（CUAHSI）^[13]とクリティカルゾーン観測プロジェクトによって開発された観測データモデル（「ODM2」）のバージョン2.0 ^[12]は、O&Mを採用しています。

ODM2 モデルとソフトウェア

参照

外部リンク

観察とサンプリング 2008-07-23 にWayback Machine Wiki ページ @ SEEGrid にアーカイブされました。環境科学の例が掲載されています (ログイン不要)

参考文献

^ Cox, Simon Jonathan David (2011). 「ISO 19156:2011 地理情報 - 観測および測定」. 国際標準化機構. doi :10.13140/2.1.1142.3042 . 2011年12月20日閲覧。 {{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要です
^ ファウラー、マーティン(1997)。分析パターン: 再利用可能なオブジェクトモデル。Addison-Wesley。pp. 35–55。ISBN 978-0-201-89542-1。
^ 「OGC 標準 – センサー観測サービス」 2008 年. 2008 年 10 月 29 日閲覧。
^ 「ISO 19101: 地理情報 - 参照モデル」 2002年. 2008年10月29日閲覧。
^ 「ISO 19123: 地理情報 - カバレッジジオメトリおよび関数のスキーマ」 2005年. 2010年11月27日閲覧。
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^ SJD Cox、P Taylor (2015)。「OGC 観測と測定 - JSON 実装」。Open Geospatial Consortium ディスカッションペーパー。p. 46。2015 年 12 月18 日閲覧。
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^ 「OGC 抽象仕様トピック 20: 観察と測定」 2010 年. 2010 年 11 月 22 日閲覧。

[1] Cox, Simon Jonathan David (2011). 「ISO 19156:2011 地理情報 - 観測および測定」. 国際標準化機構. doi :10.13140/2.1.1142.3042 . 2011年12月20日閲覧。 {{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要です

[2] ファウラー、マーティン(1997)。分析パターン: 再利用可能なオブジェクトモデル。Addison-Wesley。pp. 35–55。ISBN 978-0-201-89542-1。

[3] 「OGC 標準 – センサー観測サービス」 2008 年. 2008 年 10 月 29 日閲覧。

[4] 「ISO 19101: 地理情報 - 参照モデル」 2002年. 2008年10月29日閲覧。

[5] 「ISO 19123: 地理情報 - カバレッジジオメトリおよび関数のスキーマ」 2005年. 2010年11月27日閲覧。

[6] Woolf, Andrew; Cox, Simon J D.; Portele, Clemens (2010). 「データハーモナイゼーション - GEOSS AIP-3 貢献」(PDF) . doi :10.13140/RG.2.1.1840.4569 . 2010-11-27閲覧。 {{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要です

[7] SJD Cox (2010)。「OGC 観測と測定 - XML 実装」。Open Geospatial Consortium 実装標準。pp. 66 + ix。2015年 12 月 18 日閲覧。

[8] SJD Cox、P Taylor (2015)。「OGC 観測と測定 - JSON 実装」。Open Geospatial Consortium ディスカッションペーパー。p. 46。2015 年 12 月18 日閲覧。

[9] ^ SJD Cox (2016). 「既存モデル に合わせた観測およびサンプリング機能のオントロジー」。セマンティックウェブ - 相互運用性、ユーザビリティ、適用性。受理 (3): 453–470。doi :10.3233/SW-160214 。 2015年12月18日閲覧。

[10] Armin Haller、Krzysztof Janowicz、Simon Cox、Maxime Lefrançois、Kerry Taylor、Danh Le Phuoc、Josh Lieberman、Raúl García-Castro、Rob Atkinson、Claus Stadler (2018)。「モジュラーSSNオントロジー：センサー、観測、サンプリング、アクチュエーションのセマンティクスを指定するW3CとOGCの共同標準」。セマンティックウェブ – 相互運用性、ユーザビリティ、適用性。10 ：9–32。doi ： 10.3233/SW-180320。S2CID 21688777。2018年9月6 日閲覧。

[11] Krzysztof Janowicz、Armin Haller、Simon JDCox、DanhLe Phuoc、Maxime Lefrançois (2018)。「SOSA: センサー、観測、サンプル、アクチュエーターの軽量オントロジー」。セマンティックウェブ – 相互運用性、ユーザビリティ、適用性。56 : 1–10。arXiv : 1805.09979。Bibcode : 2018arXiv180509979J。doi :10.1016 / j.websem.2018.06.003。S2CID 44112250 。

[12] Horsburgh, JS; Aufdenkampe, AK; Mayorga, E.; Lehnert, KA; Hsu, L.; Song, L.; Spackman Jones, A.; Damiano, SG; Tarboton, DG; Valentine, D.; Zaslavsky, I.; Whitenack, T. (2016). 「観測データモデル 2: 空間的に離散的な地球観測のためのコミュニティ情報モデル」.環境モデリング & ソフトウェア. 79 : 55–74. Bibcode :2016EnvMS..79...55H. doi : 10.1016/j.envsoft.2016.01.010 .

[13] 「CUAHSI」 . 2013年3月8日閲覧。

[14] 「OGC 抽象仕様トピック 20: 観察と測定」 2010 年. 2010 年 11 月 22 日閲覧。

観測スキーマ

サンプリング機能

実装

関連文書

参照

外部リンク

参考文献