Otevřená data pro zemědělství jak můžeme pracovat efektivněji, jak můžeme pracovat rychleji Tomáš ŘEZNÍK, Masarykova univerzita/wirelessinfo Karel CHARVÁT, WIRELESSINFO Vojtěch LUKAS, Mendelova univerzita/wirelessinfo Karel CHARVÁT mladší, WIRELESSINFO Šárka HORÁKOVÁ, WIRELESSINFO Michal KEPKA, České centrum pro vědu a společnost Otevřená data pro místní a regionální rozvoj Klatovy, 17. února 2016 w w w. f o o d ie- p r o j e c t. eu CIP-ICT-PSP-2013-7 Pilot Type B Grant agreement no: 621074
Obsah 1. Představení projektu 2. Jednotný datový model FOODIE 3. Český portál FOODIE zblízka 4. Závěr 2
O projektu Farm-Oriented Open Data in Europe http://foodie-project.eu/ 2014 2017, financováno v rámci Competitiveness and innovation framework programme (CIP) rozpočet 6 milionů, 3 miliony příspěvek od EU 12 projektových partnerů 7 evropských zemí Česká republika Itálie Lotyšsko Polsko Rakousko Španělsko Turecko Adopted from: http://lumdimsum.com 3
Uživatelské požadavky Jedna platforma obsahující (zpracovaná) data plánování výnosů monitoring produkce, výstrahy a analýzy management dotací sledování zatížení životního prostředí Vlastnictví dat data farmáře jsou citlivá a jako taková musí zůstat vlastnictvím farmáře Modularita a integrace přizpůsobitelná a rozšiřitelná platforma integrace do software farmáře, který užívá jen jedinou aplikaci 4
Jednotný datový model FOODIE Platformě nezávislý Založen na více než 15 letech výzkumných i komerčních zkušeností ekonomická, environmentální i navigační data V souladu s ISO standardy série 19100 CAP IACS (Common Agricultural Policy Integrated Administration and Control System) INSPIRE legislativou (2007/2/ES) UML (projekt v prostředí Enterprise Architekt) i SQL skript class Foodie Core Data Model +contains Agricultural and Aquaculture Facilities Model:: Agricultural and Aquaculture Activ ity Complex::Activ itycomplex Site Facilities Model::Holding + inspireid :Identifier 1..* HoldingSites + code :Identifier + tractor :TractorType [] + thematicid :ThematicIdentifier [] + name :CharacterString [0..1] + machine :MachineType [] + geometry :GM_Object + geometry :GM_Object + name :CharacterString [0..1] + function :Function [1..*] + activity :EconomicActivityNACEValue [1..*] + userid :CharacterString «voidable» + validfrom :DateTime + name :CharacterString [0..1] + validto :DateTime [0..1] + validfrom :DateTime + beginlifespanversion :DateTime + validto :DateTime [0..1] + endlifespanversion :DateTime [0..1] CropSpecies Alert «voidable, lifecycleinfo» «voidable» + cropspecies :CropType + code :Identifier + beginlifespanversion :DateTime + includesanimal :FarmAnimalSpecies [] + croparea :GM_Object [1..*] + type :CharacterString [1..*] + endlifespanversion :DateTime [0..1] + validfrom :DateTime + description :CharacterString [0..1] HoldingPlots + validto :DateTime [0..1] + alertgeometry :GM_Object [1..*] +containsplot 1..* + production :ProductionType [] + alertdate :Date + beginlifespanversion :DateTime + usercheck :UserCheckType [] UserCheckType + endlifespanversion :DateTime [0..1] Plot + responsibleparty :CI_ResponsibleParty + code :Identifier +crop + checkedbyuser :Boolean + description :CharacterString [0..1] + origintype :OriginTypeValue + geometry :GM_Object [1..*] + validfrom :DateTime «codelist» + validto :DateTime [0..1] PropertyTypeValue PropertyType + beginlifespanversion :DateTime +HoldingPlot + endlifespanversion :DateTime [0..1] ManagementZone + electricconductivity + propertyname :CharacterString + organicmatter + quantitativeproperty :Measure [0..1] + code :Identifier 0..1 +containszone + ph + nonquantitativeproperty :CharacterString [0..1] + soilproperty :PropertyType [] + soiltexture + propertytype :PropertyTypeValue [0..1] + notes :CharacterString + soiltype + analysisdate :Date + geometry :GM_Object [1..*] + validfrom :DateTime [0..1] Interv ention + validto :DateTime [0..1] + type :GenericName + beginlifespanversion :DateTime «codelist» + description :CharacterString + endlifespanversion :DateTime [0..1] TreatmentPurposeValue Agricultural and Aquaculture Facilities Model:: + notes :CharacterString [0..1] FarmAnimalSpecies 1 + disease + tractor :TractorType [] + fertilization + machine :MachineType [] «voidable» + pest + status :CharacterString + livestock :LivestockSpeciesValue [] + weed + price :CharacterString [0..1] + aquaculture :AquacultureSpeciesValue [] SoilNutrients + supervisor :CI_ResponsibleParty [0..1] + operator :CI_ResponsibleParty [] + nutrientname :GenericName + evidenceparty :CI_ResponsibleParty [1..*] + nutrientamount :Measure [0..1] + interventiongeometry :GM_Object [1..*] + nutrientmeasure :CharacterString [0..1] «codelist» «codelist» «codelist» + creationdatetime :DateTime OriginTypeValue ProductKindValue DoseUnit + interventionstart :DateTime + manual + organic + minimumdose :Measure [0..1] + interventionend :DateTime [0..1] + system + mineral + maximumdose :Measure [0..1] 0..1 0..1 TractorType Treatment TreatmentPlan + tractorcode :CharacterString + quantity :Measure + formoftreatment :FormOfTreatmentValue ProductPreparation + type :GenericName + treatmentpurpose :TreatmentPurposeValue [] + treatmentplancode :CharacterString [0..1] + productquantity :Measure + treatmentdescription :CharacterString [0..1] + description :CharacterString + solventquantity :Measure [0..1] + price :CharacterString [0..1] + notes :CharacterString [0..1] + safetyperiod :TM_Period MachineType + motionspeed :Measure [0..1] + campaign :CampaignType [1..*] + pressure :Measure [0..1] + machinecode :CharacterString + treatmentplancreation :DateTime + flowadjustment :Measure [0..1] + applicationwidth :Measure [0..1] + areadose :DoseUnit [0..1] CampaignType CropType + period :TM_Period [1..*] + code :CharacterString [0..1] 1..* 1..* + name :CharacterString [1..*] + family :CharacterString [0..1] Activ eingredients + genus :CharacterString [0..1] + ingredientname :CharacterString Product «codelist» + species :CharacterString [0..1] + code :CharacterString [0..1] FormOfTreatmentValue + variety :CharacterString [0..1] + ingredientamount :Measure [0..1] + productcode :CharacterString [] + description :CharacterString [0..1] + productname :CharacterString [1..*] + manual + notes :CharacterString [0..1] + producttype :CharacterString + applicationmachine + productsubtype :CharacterString [] + aerial + productkind :ProductKindValue + description :CharacterString [0..1] ProductionType + manufacturer :CI_ResponsibleParty [1..*] ProductNutrients + safetyinstructions :CharacterString [0..1] + productiondate :Date + storagehandling :CharacterString [0..1] + nutrientname :GenericName + variety :CharacterString + registrationcode :CharacterString [] + nutrientamount :Measure [0..1] + productionamount :Measure [0..1] + registerurl :URL [] 1 + nutrientmeasure :CharacterString [0..1] + productionproperty :PropertyType [] + price :CharacterString [0..1] 5
Atributy produktu Hodnota Kód 01475200 Název Typ Výrobce Jednotný datový model FOODIE URL na registr Bezpečnostní instrukce Roundup herbicid MONSANTO Atributy intervence class Foodie Core Data Model Typ zásahu aplikace +contains herbicidu Agricultural and Aquaculture Facilities Model:: Agricultural and Aquaculture Activ ity Complex::Activ itycomplex Site Facilities Model::Holding + inspireid :Identifier 1..* HoldingSites + code :Identifier + tractor :TractorType [] + thematicid :ThematicIdentifier [] + name :CharacterString [0..1] + machine :MachineType [] + geometry :GM_Object Status + geometry :GM_Object probíhající + name :CharacterString [0..1] + function :Function [1..*] + activity :EconomicActivityNACEValue [1..*] + userid :CharacterString «voidable» + validfrom :DateTime + name :CharacterString [0..1] + validto :DateTime [0..1] + validfrom :DateTime + beginlifespanversion :DateTime + validto :DateTime [0..1] Začátek intervence + endlifespanversion :DateTime [0..1] 2015-04-22 CropSpecies Alert «voidable, lifecycleinfo» «voidable» + cropspecies :CropType + code :Identifier + beginlifespanversion :DateTime + includesanimal :FarmAnimalSpecies [] + croparea :GM_Object [1..*] + type :CharacterString [1..*] + endlifespanversion :DateTime [0..1] + validfrom :DateTime + description :CharacterString [0..1] HoldingPlots + validto :DateTime [0..1] + alertgeometry :GM_Object [1..*] Zodpovědná osoba +containsplot 1..* Já První, + production :ProductionType senior [] manager, + alertdate :Date klapka 7435 + beginlifespanversion :DateTime + usercheck :UserCheckType [] UserCheckType + endlifespanversion :DateTime [0..1] Plot + responsibleparty :CI_ResponsibleParty + code :Identifier +crop + checkedbyuser :Boolean Množství přípravku + description :CharacterString [0..1] 70 litrů + origintype :OriginTypeValue + geometry :GM_Object [1..*] + validfrom :DateTime «codelist» + validto :DateTime [0..1] PropertyTypeValue PropertyType + beginlifespanversion :DateTime Aplikační šířka 25 +HoldingPlot metrů + propertyname :CharacterString + endlifespanversion :DateTime [0..1] ManagementZone + electricconductivity + organicmatter + quantitativeproperty :Measure [0..1] + code :Identifier 0..1 +containszone + ph + nonquantitativeproperty :CharacterString [0..1] + soilproperty :PropertyType [] + soiltexture + propertytype :PropertyTypeValue [0..1] + notes :CharacterString + soiltype + analysisdate :Date Způsob aplikace Aplikační + geometry stroj :GM_Object [1..*] + validfrom :DateTime [0..1] Interv ention + validto :DateTime [0..1] + type :GenericName + beginlifespanversion :DateTime «codelist» + description :CharacterString + endlifespanversion :DateTime [0..1] TreatmentPurposeValue Agricultural and Aquaculture Facilities Model:: + notes :CharacterString [0..1] FarmAnimalSpecies Prostředek Roundup 1 + disease + tractor :TractorType [] + fertilization + machine :MachineType [] «voidable» + pest + status :CharacterString + livestock :LivestockSpeciesValue [] + weed + price :CharacterString [0..1] + aquaculture :AquacultureSpeciesValue [] SoilNutrients + supervisor :CI_ResponsibleParty [0..1] + operator :CI_ResponsibleParty [] + nutrientname :GenericName + evidenceparty :CI_ResponsibleParty [1..*] + nutrientamount :Measure [0..1] + interventiongeometry :GM_Object [1..*] + nutrientmeasure :CharacterString [0..1] «codelist» «codelist» «codelist» + creationdatetime :DateTime OriginTypeValue ProductKindValue DoseUnit + interventionstart :DateTime + manual + organic + minimumdose :Measure [0..1] + interventionend :DateTime [0..1] + system + mineral + maximumdose :Measure [0..1] http://agro-register.cz/?1475 Treatment + quantity :Measure + formoftreatment :FormOfTreatmentValue + treatmentpurpose :TreatmentPurposeValue [] + treatmentdescription :CharacterString [0..1] + price :CharacterString [0..1] + motionspeed :Measure [0..1] + pressure :Measure [0..1] + flowadjustment :Measure [0..1] + applicationwidth :Measure [0..1] + areadose :DoseUnit [0..1] Oční kontakt: na základě toxikologických Activ eingredients studií může způsobit bolest očí, jejich zarudnutí a slzení. + ingredientname :CharacterString + code :CharacterString [0..1] + ingredientamount :Measure [0..1] ProductionType + productiondate :Date + variety :CharacterString + productionamount :Measure [0..1] + productionproperty :PropertyType [] Hodnota 0..1 TreatmentPlan + type :GenericName + treatmentplancode :CharacterString [0..1] + description :CharacterString + notes :CharacterString [0..1] + campaign :CampaignType [1..*] + treatmentplancreation :DateTime 1..* 0..1 1..* Product + productcode :CharacterString [] + productname :CharacterString [1..*] + producttype :CharacterString + productsubtype :CharacterString [] + productkind :ProductKindValue + description :CharacterString [0..1] + manufacturer :CI_ResponsibleParty [1..*] + safetyinstructions :CharacterString [0..1] + storagehandling :CharacterString [0..1] + registrationcode :CharacterString [] + registerurl :URL [] + price :CharacterString [0..1] ProductPreparation + productquantity :Measure + solventquantity :Measure [0..1] + safetyperiod :TM_Period 1 CampaignType + period :TM_Period [1..*] «codelist» FormOfTreatmentValue + manual + applicationmachine + aerial TractorType + tractorcode :CharacterString MachineType + machinecode :CharacterString CropType + code :CharacterString [0..1] + name :CharacterString [1..*] + family :CharacterString [0..1] + genus :CharacterString [0..1] + species :CharacterString [0..1] + variety :CharacterString [0..1] + description :CharacterString [0..1] + notes :CharacterString [0..1] ProductNutrients + nutrientname :GenericName + nutrientamount :Measure [0..1] + nutrientmeasure :CharacterString [0..1] 6
Český portál FOODIE http://foodie-data.wirelessinfo.cz Jednotný portál s ucelenými daty o zemědělství otevřená i chráněná data, která je obtížné propojovat základem je jednotný datový model FOODIE Webové služby interoperabilní: založené na specifikacích OGC (Open Geospatial Consortium) a dalších standardech rychlé: založené na IT best practices jako například JSON 7
Podkladová mapa OpenStreetMap nebo ortofotomapa s farmářskými bloky 8
Podkladová mapa OpenStreetMap využito také jako mapového podkladu pro telemetrická data 9
Monitoring strojů 10
Spotřeba l/h Testovací farma Tršická zemědělská a.s. přibližně 1284 hektarů monitorováno 9 traktorů 23 přípojných zařízení sběr dat od března 2015 11
Denní přehled aktivit traktoru 12
Digitální katastr nemovitostí Webová služba OGC (Open Geospatial Consortium) na Katastr nemovitostí ČR OGC WMS (Web Map Service) pro prohlížení dat OGC WFS (Web Feature Service) pro stažení dat 13
Digitální model reliéfu Data evropského (družicového) programu celá EU, prostorové rozlišení 25 metrů 14
Vodstvo Souvislost s (potenciálním) znečištěním vod Nitrátová směrnice EU 50% dusíku se do půdy dostává ze zemědělství ochranné pásmo 25 metrů, resp. 50 metrů od vodních toků a ploch 15
Registr půdy (LPIS) GIS Ministerstva zemědělství pro evidenci využití zemědělské půdy včetně dotací (zákonná evidence použití hnojiv, pastvy, přípravků, ) 16
Plodiny na půdních blocích Jednotlivé plodiny z agronomické evidence nelze z LPIS obsahuje data pouze dobrovolně a na úrovni parcel 17
Pedologické charakteristiky Například skupiny půdních typů 18
Satelitní snímky vegetace ve stresu žádná vegetace bujná vegetace Obrázek převzat z: http://earthobservatory.nasa.gov/features/measuringvegetation/measuring_vegetation_2.php 19
Ukázka dat NDVI na portálu Stanovení variability pozemků (výnosový potenciál, produkční zóny) Výnosy nejsou uniformní v rámci pozemků Procentuální kategorizace (oblasti podprůměrného/nadprůměrného výnosu) Ideálně z historie výnosových dat; alternativa DPZ Využití - Plánování hnojení (rozložení normativní dávky) - Zpracování půdy (organická hmota) - Ekonomické hodnocení (intenzita hospodaření) 20
Výnosový potenciál Odhadovaná výnosnost v rámci daného pole (podprůměrné, průměrné, nadprůměrné hodnoty) 21
Závěrem Český portál FOODIE nabízí nejen každodenní datovou podporu pro zemědělce, veřejnou správu a samosprávu, environmentální organizace i občany data ekonomická, environmentální a navigační otevřená data zdarma specifická data na míru propojení s ekonomickými systémy včetně vytváření podkladů pro dotace zemědělské telemetrické úlohy Český FOODIE portál připravuje další zpracování satelitních dat (více nejen vegetačních indexů) rozšíření aplikační logiky (například analýzy dat) 22
Nevýhody zemědělského geoinformačního portálu 23
Partners Coordinator s Contact Miguel Ángel Esbrí Atos Spain, S.A. C/ Albarracín, 25-28037 Madrid (Spain) Email: miguel.esbri@atos.net AŤ SE VÁM DAŘÍ! This project is partially funded under the ICT Policy Support Programme (ICT PSP) as part of the Competitiveness and Innovation Framework Programme by the European Commission under grant agreement no. 621074