PROPOJENÍ INSPIRE A LPIS: JEDNOTNÉ APLIKAČNÍ SCHÉMA AGRO- APLIKACÍ NEJEN PRO PRECIZNÍ 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 GIS Ostrava, 27. 1. 2015 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. Představení projektu 2. Land Parcel Information System (LPIS) 3. Tématika zemědělství v INSPIRE 4. Vytvořené datové modely 5. Závěr 3
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 4
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 5
Land Parcel Information System (LPIS) Česky označováno jako Registr půdy Více informací např. na Portálu farmáře http://eagri.cz/public/web/mze/farmar/lpis/ LPIS je GIS pro evidenci využití zemědělské půdy Zejména s ohledem na ověřování žádostí o dotace Také zákonná evidence použití hnojiv, pastvy, přípravků, Evropský pohled LPIS je reakcí na Common Agricultural Policy (CAP) 45 LPISů v 28 členských státech 8 milionů uživatelů (http://ies.jrc.ec.europa.eu) Nejednotné napojení na další informační zdroje (např. katastr) 6
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). 7
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. 8
Proč právě INSPIRE téma AF jako základ? Zemědělská a akvakulturní zařízení (AF) Odpověď již v manažerském shrnutí 9
Výchozí datový model (AF) class AF Feature types and data types Activ ity Complex::Activ itycomplex + inspireid :Identifier + thematicid :ThematicIdentifier [0..*] + geometry :GM_Object + 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 + geometry :GM_Object + activity :EconomicActivityNACEValue [1..*] «voidable» + includesanimal :FarmAnimalSpecies [0..*] akvakultura chov zvířat FarmAnimalSpecies smíšené farmaření «voidable» + livestock :LivestockSpeciesValue [0..*] + aquaculture :AquacultureSpeciesValue [0..*] 10
Datový model FOODIE Prostředník mezi INSPIRE a LPIS (Land Parcel Identification System) class Foodie Data Specification Model ProductionAnalysisType + productionanalysisdate :Date + property :Measure + units :uom Agricultural and Aquaculture Facilities Model:: Site + geometry :GM_Object + activity :EconomicActivityNACEValue [1..*] «voidable» + includesanimal :FarmAnimalSpecies [0..*] HoldingPlots ProductionType + productiondate :Date + variety :CharacterString + productionamount :Measure + productionanalysis :ProductionAnalysisType [0..*] +contains 1..* Plot + soil :SoilIdentification + geometry :GM_Object + 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..*] 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] 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..*] PesticideType + pesticidecode :CharacterString [0..*] + pesticidename :CharacterString [1..*] + pesticidetype :PesticideTypeValue + manufacturer :CI_ResponsibleParty [1..*] + activeingredients :CharacterString [0..*] + safetyinstructions :CharacterString [0..1] + storagehandling :CharacterString [0..1] FormOfApplicationValue + manual + applicationmachine + aerial ApplicationPurposeValue + weed + pest + disease DoseUnit + minimumdose :Real + maximumdose :Real + unit :Percent 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 11
Datový model FOODIE INSPIRE model končí na úrovni LPISu nazvané farmářský blok FOODIE přidává úroveň Plot (hon) podle plodin class Foodie Data Specification Model ProductionAnalysisType + productionanalysisdate :Date + property :Measure + units :uom Agricultural and Aquaculture Facilities Model:: Site + geometry :GM_Object + activity :EconomicActivityNACEValue [1..*] «voidable» + includesanimal :FarmAnimalSpecies [0..*] Plot + soil :SoilIdentification + geometry :GM_Object + production :ProductionType [0..*] +fertilizerapplication 0..* HoldingPlots +contains 1..* +pesticideapplication0..* ProductionType + productiondate :Date + variety :CharacterString + productionamount :Measure + productionanalysis :ProductionAnalysisType [0..*] +crop 0..* CropSpecies + begindate :Date + enddate :Date + croparea :GM_Object + cropspecies :CharacterString [1..*] 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 FertilizerType PesticideType + minimumdose :Real + maximumdose :Real + unit :Percent akvakultura smíšené farmaření chov zvířat - skot (Hereford) + 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] 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] + 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 ApplicationPurposeValue + weed + pest + disease PesticideTypeValue + herbicide + fungicide + insecticide + rodenticide FertilizerKindValue + organic + mineral 12
INSPIRE vs. LPIS vs. farmář Terminologie INSPIRE LPIS FARMÁŘ zemědělský podnik (holding) zemědělský podnik farma místo (site) farmářský blok lán parcela hon 13
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 + geometry :GM_Object + activity :EconomicActivityNACEValue [1..*] «voidable» + includesanimal :FarmAnimalSpecies [0..*] HoldingPlots ProductionType + productiondate :Date + variety :CharacterString + productionamount :Measure + productionanalysis :ProductionAnalysisType [0..*] +contains 1..* Plot + soil :SoilIdentification + geometry :GM_Object + 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 14
Další datové modely ve FOODIE Senzorová měření: podle ISO 19156:2013 Observations and Measurements, INSPIRE a OGC Sensor Web Enablement (SWE) Telematika strojů: síťový graf z OpenStreetMap pro navigační úlohy 15
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 16
AŤ SE DAŘÍ!