PROJEKT FOODIE: JAK VYUŽÍT DATOVÉ MODELY INSPIRE (NEJEN) V PRECIZNÍM ZEMĚDĚLSTVÍ Tomáš ŘEZNÍK, Masarykova univerzita Vojtěch LUKAS, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita Karel CHARVÁT, WirelessInfo Šárka HORÁKOVÁ, WirelessInfo Karel CHARVÁT junior, WirelessInfo w w w. f o o d ie- p r o j e c t. eu Konference Inspirujme se, 25. 26. 11. 2014 CIP-ICT-PSP-2013-7 Pilot Type B Grant agreement no: 621074
Velmi krátký dotazník (1 snímek) Foodie znamená: A) Osoba, jež vyhledává nové chuťové zážitky jako koníček místo toho, aby jen uspokojila svůj hlad. B) Zkratka projektu Farm-Oriented Open Data In Europe. C) Infrastruktura založená na cloudovém řešení, která je vytvářena jako podpora Evropským zemědělcům. A), B) i C) jsou správně! Adopted from: http://lumdimsum.com 2
Obsah 1. Tématika zemědělství v INSPIRE 2. Představení projektu 3. Datový model 4. Pilotní testy projektu 5. Závěr 3
Východisko ve třech INSPIRE tématech Krajinný pokryv Fyzický a biologický pokryv zemského povrchu, včetně uměle vytvořených ploch, zemědělských oblastí, lesů, přirozených a částečně přirozených oblastí, mokřadů, vodních těles. Využití území Území popsané podle své současné a plánované funkce nebo společensko-hospodářských účelů (např. obytné, průmyslové, obchodní, zemědělské, lesnické, rekreační). Zemědělská a akvakulturní zařízení Vybavení a zařízení zemědělské výroby (včetně zavlažovacích systémů, skleníků a stájí). 4
Průnik i do jiných témat, zejména Dopravní sítě Navigace zemědělských strojů při precizním zemědělství. Zařízení pro sledování životního prostředí Různé druhy senzorů jako podklad pro rozhodovací procesy. Ortofotosnímky Další podklad pro rozhodovací procesy, např. aplikace hnojiv. 5
O projektu Projekt Foodie adresuje předešlé INSPIRE tematiky Farm-Oriented Open Data in Europe 2014 2017, financován v rámci Competitiveness and innovation framework programme (CIP) 6 mil., z toho 3 mil. příspěvek EU 13 partnerů 7 zemí Česká republika Itálie Lotyšsko Polsko Rakousko Španělsko Turecko Adopted from: http://lumdimsum.com 6
Proč právě INSPIRE téma AF jako základ? Zemědělská a akvakulturní zařízení (AF) Odpověď již v manažerském shrnutí 7
Výchozí datový model (AF) class AF Feature types and data types Activ ity Complex::Activ itycomplex + inspireid :Identifier + thematicid :ThematicIdentifier [0..*] + function :Function [1..*] «voidable» + name :CharacterString [0..1] + validfrom :DateTime + validto :DateTime [0..1] «voidable, lifecycleinfo» + beginlifespanversion :DateTime + endlifespanversion :DateTime [0..1] Zemědělský podnik (Holding) pěstování víceletých plodin Holding constraints {ActivityValueNACE} 1 HoldingSites +contains 1..* Site + activity :EconomicActivityNACEValue [1..*] «voidable» + includesanimal :FarmAnimalSpecies [0..*] akvakultura chov zvířat FarmAnimalSpecies smíšené farmaření «voidable» + livestock :LivestockSpeciesValue [0..*] + aquaculture :AquacultureSpeciesValue [0..*] 8
Datový model FOODIE Prostředník mezi INSPIRE a LPIS (Land Parcel Identification System) Úroveň Site odpovídá LPIS typu objektu farmářský/půdní blok (tj. bez rozlišení plodin) class Foodie Data Specification Model ProductionAnalysisType + productionanalysisdate :Date + property :Measure + units :uom FertilizerApplicationType + dateofapplication :Date [1..*] + dateoftillage :Date + applicationarea :GM_Object + fertilizeramount :Unit + formofapplication :formofapplicationvalue + applicationdescription :CharacterString [0..*] + fertilizer :FertilizationType [0..*] + evidenceparty :CI_ResponsibleParty [1..*] Agricultural and Aquaculture Facilities Model:: Site + activity :EconomicActivityNACEValue [1..*] «voidable» + includesanimal :FarmAnimalSpecies [0..*] Plot + soil :SoilIdentification + production :ProductionType [0..*] +fertilizerapplication 0..* HoldingPlots +contains 1..* +pesticideapplication0..* PesticideApplicationType ProductionType + productiondate :Date + variety :CharacterString + productionamount :Measure + productionanalysis :ProductionAnalysisType [0..*] +crop 0..* + datetimeofapplication :DateTime [1..*] + applicationarea :GM_Object + areadose :DoseUnit [0..1] + pesticideamount :Unit + formofapplication :FormOfApplicationValue [1..*] + pesticide :PesticideType + applicationpurpose :ApplicationPurposeValue [1..*] + evidenceparty :CI_ResponsibleParty [1..*] CropSpecies + begindate :Date + enddate :Date + croparea :GM_Object + cropspecies :CharacterString [1..*] FormOfApplicationValue + manual + applicationmachine + aerial DoseUnit FertilizerType + fertilizercode :CharacterString [0..*] + fertilizername :CharacterString [1..*] + fertilizertype :CharacterString + fertilizerkind :FertilizerKindValue + manufacturer :CI_ResponsibleParty [1..*] + nutritiants :NutritiantsType [1..*] + safetyinstructions :CharacterString [0..1] + storagehandling :CharacterString [0..1] PesticideType + pesticidecode :CharacterString [0..*] + pesticidename :CharacterString [1..*] + pesticidetype :PesticideTypeValue + manufacturer :CI_ResponsibleParty [1..*] + activeingredients :CharacterString [0..*] + safetyinstructions :CharacterString [0..1] + storagehandling :CharacterString [0..1] + minimumdose :Real + maximumdose :Real + unit :Percent ApplicationPurposeValue + weed + pest + disease NutritiantsType + N :CharacterString [0..1] + P2O5 :CharacterString [0..1] + K2O :CharacterString [0..1] + MgO :CharacterString [0..1] + CaO :CharacterString [0..1] + S :CharacterString [0..1] + Zn :CharacterString [0..1] + Cu :CharacterString [0..1] + Fe :CharacterString [0..1] + B :CharacterString [0..1] + Mn :CharacterString [0..1] + Mo :CharacterString [0..1] SoilIdentification + soiltype :CharacterString [1..*] + soilanalysis :SoilAnalysisType [0..*] + soiltexture :SoilTextureType SoilAnalysisType + dateofanalysis :Date [1..*] + ph :Measure [0..*] + organicmatter :Percent [0..1] + soilnutritiants :SoilNutritiantsType [0..*] + electricconductivity :Measure [0..1] + notes :CharacterString [0..1] SoilNutritiantsType + nutritiantname :GenericName + nutritiantmeasure :CharacterString + nutritiantamount :Measure SoilTextureType + clay :Percent + silt :Percent + sand :Percent PesticideTypeValue + herbicide + fungicide + insecticide + rodenticide FertilizerKindValue + organic + mineral 9
Datový model FOODIE K INSPIRE modelu přidává úroveň Plot Určující je plodina (tj. při jedné plodině jsou Site a Plot ekvivalentní) class Foodie Data Specification Model ProductionAnalysisType + productionanalysisdate :Date + property :Measure + units :uom Agricultural and Aquaculture Facilities Model:: Site + activity :EconomicActivityNACEValue [1..*] «voidable» + includesanimal :FarmAnimalSpecies [0..*] HoldingPlots +contains 1..* Plot + soil :SoilIdentification + production :ProductionType [0..*] ProductionType + productiondate :Date + variety :CharacterString + productionamount :Measure + productionanalysis :ProductionAnalysisType [0..*] +crop 0..* CropSpecies + begindate :Date + enddate :Date + croparea :GM_Object + cropspecies :CharacterString [1..*] +fertilizerapplication 0..* +pesticideapplication0..* pěstování víceletých plodin - mrkev FertilizerApplicationType + dateofapplication :Date [1..*] + dateoftillage :Date + applicationarea :GM_Object + fertilizeramount :Unit + formofapplication :formofapplicationvalue + applicationdescription :CharacterString [0..*] + fertilizer :FertilizationType [0..*] + evidenceparty :CI_ResponsibleParty [1..*] PesticideApplicationType + datetimeofapplication :DateTime [1..*] + applicationarea :GM_Object + areadose :DoseUnit [0..1] + pesticideamount :Unit + formofapplication :FormOfApplicationValue [1..*] + pesticide :PesticideType + applicationpurpose :ApplicationPurposeValue [1..*] + evidenceparty :CI_ResponsibleParty [1..*] FormOfApplicationValue + manual + applicationmachine + aerial DoseUnit akvakultura smíšené farmaření chov zvířat - skot (Hereford) NutritiantsType FertilizerType + fertilizercode :CharacterString [0..*] + fertilizername :CharacterString [1..*] + fertilizertype :CharacterString + fertilizerkind :FertilizerKindValue + manufacturer :CI_ResponsibleParty [1..*] + nutritiants :NutritiantsType [1..*] + safetyinstructions :CharacterString [0..1] + storagehandling :CharacterString [0..1] + N :CharacterString [0..1] + P2O5 :CharacterString [0..1] + K2O :CharacterString [0..1] + MgO :CharacterString [0..1] + CaO :CharacterString [0..1] + S :CharacterString [0..1] + Zn :CharacterString [0..1] + Cu :CharacterString [0..1] + Fe :CharacterString [0..1] + B :CharacterString [0..1] + Mn :CharacterString [0..1] + Mo :CharacterString [0..1] SoilIdentification + soiltype :CharacterString [1..*] + soilanalysis :SoilAnalysisType [0..*] + soiltexture :SoilTextureType SoilAnalysisType + dateofanalysis :Date [1..*] + ph :Measure [0..*] + organicmatter :Percent [0..1] + soilnutritiants :SoilNutritiantsType [0..*] + electricconductivity :Measure [0..1] + notes :CharacterString [0..1] PesticideType + pesticidecode :CharacterString [0..*] + pesticidename :CharacterString [1..*] + pesticidetype :PesticideTypeValue + manufacturer :CI_ResponsibleParty [1..*] + activeingredients :CharacterString [0..*] + safetyinstructions :CharacterString [0..1] + storagehandling :CharacterString [0..1] SoilNutritiantsType + nutritiantname :GenericName + nutritiantmeasure :CharacterString + nutritiantamount :Measure SoilTextureType + clay :Percent + silt :Percent + sand :Percent + minimumdose :Real + maximumdose :Real + unit :Percent ApplicationPurposeValue + weed + pest + disease PesticideTypeValue + herbicide + fungicide + insecticide + rodenticide FertilizerKindValue + organic + mineral 10
Datový model FOODIE Umožňuje zjistit historii užití hnojiv a pesticidů class Foodie Data Specification Model ProductionAnalysisType + productionanalysisdate :Date + property :Measure + units :uom Agricultural and Aquaculture Facilities Model:: Site + activity :EconomicActivityNACEValue [1..*] «voidable» + includesanimal :FarmAnimalSpecies [0..*] HoldingPlots ProductionType + productiondate :Date + variety :CharacterString + productionamount :Measure + productionanalysis :ProductionAnalysisType [0..*] +contains 1..* Plot + soil :SoilIdentification + production :ProductionType [0..*] +crop 0..* CropSpecies + begindate :Date + enddate :Date + croparea :GM_Object + cropspecies :CharacterString [1..*] +fertilizerapplication 0..* +pesticideapplication0..* FertilizerApplicationType + dateofapplication :Date [1..*] + dateoftillage :Date + applicationarea :GM_Object + fertilizeramount :Unit + formofapplication :formofapplicationvalue + applicationdescription :CharacterString [0..*] + fertilizer :FertilizationType [0..*] + evidenceparty :CI_ResponsibleParty [1..*] PesticideApplicationType + datetimeofapplication :DateTime [1..*] + applicationarea :GM_Object + areadose :DoseUnit [0..1] + pesticideamount :Unit + formofapplication :FormOfApplicationValue [1..*] + pesticide :PesticideType + applicationpurpose :ApplicationPurposeValue [1..*] + evidenceparty :CI_ResponsibleParty [1..*] FormOfApplicationValue + manual + applicationmachine + aerial DoseUnit Poskytuje informace o produkci NutritiantsType FertilizerType + fertilizercode :CharacterString [0..*] + fertilizername :CharacterString [1..*] + fertilizertype :CharacterString + fertilizerkind :FertilizerKindValue + manufacturer :CI_ResponsibleParty [1..*] + nutritiants :NutritiantsType [1..*] + safetyinstructions :CharacterString [0..1] + storagehandling :CharacterString [0..1] + N :CharacterString [0..1] + P2O5 :CharacterString [0..1] + K2O :CharacterString [0..1] + MgO :CharacterString [0..1] + CaO :CharacterString [0..1] + S :CharacterString [0..1] + Zn :CharacterString [0..1] + Cu :CharacterString [0..1] + Fe :CharacterString [0..1] + B :CharacterString [0..1] + Mn :CharacterString [0..1] + Mo :CharacterString [0..1] SoilIdentification + soiltype :CharacterString [1..*] + soilanalysis :SoilAnalysisType [0..*] + soiltexture :SoilTextureType SoilAnalysisType + dateofanalysis :Date [1..*] + ph :Measure [0..*] + organicmatter :Percent [0..1] + soilnutritiants :SoilNutritiantsType [0..*] + electricconductivity :Measure [0..1] + notes :CharacterString [0..1] PesticideType + pesticidecode :CharacterString [0..*] + pesticidename :CharacterString [1..*] + pesticidetype :PesticideTypeValue + manufacturer :CI_ResponsibleParty [1..*] + activeingredients :CharacterString [0..*] + safetyinstructions :CharacterString [0..1] + storagehandling :CharacterString [0..1] SoilNutritiantsType + nutritiantname :GenericName + nutritiantmeasure :CharacterString + nutritiantamount :Measure SoilTextureType + clay :Percent + silt :Percent + sand :Percent + minimumdose :Real + maximumdose :Real + unit :Percent ApplicationPurposeValue + weed + pest + disease PesticideTypeValue + herbicide + fungicide + insecticide + rodenticide FertilizerKindValue + organic + mineral 11
Pilotní testy projektu Česká republika Německo Španělsko Telematika zemědělských strojů Optimalizace pěstitelských aplikací Obrázek převzat z: http://wordpress.com, http://deere.com, Zvýšení efektivity dopravních úloh Obrázek převzat z: http://geodis.cz Obrázek převzat z: http://sdda.sd.gov 12
Závěr Odlišnost FOODIE oproti jiným zemědělským systémům? Platforma FOODIE nabízí komplexní podporu pro Snížení zátěže životního prostředí i ekonomické úspory Telematiku zemědělských strojů i dalších dopravních úloh Otevřenost a tzv. cloud computing Možnost integrace INSPIRE/COPERNICUS dat a služeb Respektuje standardy pro geografickou informaci Open Geospatial Consortium (OGC) Web Map Service (WMS), Web Feature Service (WFS), Catalogue Service for Web (CSW), RESTful API, Rozšiřitelnost a škálovatelnost Podobnost s jinými zemědělskými systémy? Snaha získat důvěru farmářů v systém agregující (velká) data 13
DĚKUJI ZA VAŠI ÚČAST NA INSPIRE KONFERENCI