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AtomFeedGenerator (MDI-DE)

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The AtomFeedGenerator provides the ability to make INSPIRE relevant datasets available via an atom feed download service. For this purpose, specially customized metadata records are transformed into atom feeds and the referenced datasets are made available via a web interface. In addition, an OpenSearch interface is offered, implemented according to the INSPIRE requirements, that can be integrated in the web browsers search module.
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AtomFeedGenerator
Michael Räder und Mathias Lücker
Zusammenfassung
Der AtomFeedGenerator bietet die Möglichkeit, INSPIRE-relevante Datensätze über
einen Atom Feed Download Service bereit zu stellen. Hierzu werden speziell angepasste
Metadaten in Atom-Feeds umgewandelt und die Daten über eine Weboberfläche verfüg-
bar gemacht. Zusätzlich wird eine OpenSearch-Schnittstelle angeboten, die laut den IN-
SPIRE-Vorgaben mit umzusetzen ist und im Webbrowser eingebunden werden kann.
Schlagwörter
INSPIRE, Download Service, Atom-Feed, OpenSearch, CSW, Metadaten, ISO 19115,
ISO 19119
Summary
The AtomFeedGenerator provides the ability to make INSPIRE relevant datasets available via an
atom feed download service. For this purpose, specially customized metadata records are transformed into
atom feeds and the referenced datasets are made available via a web interface. In addition, an OpenSearch
interface is offered, implemented according to the INSPIRE requirements, that can be integrated in the
web browsers search module.
Keywords
INSPIRE, Download Service, Atom Feed, OpenSearch, CSW, Metadata, ISO 19115, ISO 19119
Inhalt
1 Einleitung ............................................................................................................................ 1
2 Umsetzung .......................................................................................................................... 2
3 Fazit ...................................................................................................................................... 4
4 Schriftenverzeichnis ........................................................................................................... 5
1 Einleitung
Die Richtlinie zur Schaffung einer Geodateninfrastruktur in der Europäischen Gemein-
schaft (INSPIRE) (EUROPEAN PARLIAMENT 2007) fordert die Bereitstellung von als IN-
SPIRE-relevant identifizierter Datensätze mit Hilfe von INSPIRE-Download-Services.
Diese Webdienste basieren auf der Spezifikation zu Web Feature Services (WFS) des O-
pen Geospatial Consortium (OGC), die an die INSPIRE-Anforderungen angepasst wur-
den. Mit ihnen können Datensätze als Vektordaten in Form eines speziellen XML-
Formats (Extensible Markup Language) bereitgestellt werden. Für Datensätze, die nur als
Rasterdaten (z. B. Luftbilder) vorliegen, können diese Dienste nicht eingesetzt werden.
Als Lösung für dieses Problem wurde als Alternative die Bereitstellung dieser Daten-
sätze mit Hilfe eines Atom-Feeds angeboten. Diese Technik für die INSPIRE-
Datenbereitstellung wird in der Technical Guidance (TG) Download Services (3.1) für die
„Atom Implementation of Pre-defined Dataset Download Service“ (INSPIRE 2013) be-
schrieben.
Atom-Feeds sind im Grunde nichts anderes, als speziell formatierte XML-Dateien, die
mit Hilfe eines Webserver bereitgestellt werden und im Internet abrufbar sind. INSPIRE-
Download-Atom-Feeds bestehen pro Dienst aus mehreren XML-Dateien. Je eine für den
Dienst (Download-Service-Feed), für jeden über diesen bereitgestellten Datensatz (Data-
Set-Feed) und eine OpenSearch-Description. Sollen jetzt für alle INSPIRE-relevanten
Datensätze solche Feeds erzeugt werden, würde das in Handarbeit eine zeitlich kaum zu
bewältigende Arbeit bedeuten. Hier kommt nun der AtomFeedGenerator ins Spiel.
Metadaten, die speziell für die INSPIRE-Richtlinie und gemäß den Konventionen zu
Metadaten der Geodateninfrastruktur Deutschland (GDI-DE) aufbereitet sind (AK ME-
TADATEN 2011), enthalten fast alle Informationen, die für die Erzeugung von Download-
Service-Feeds, Data-Set-Feeds und OpenSearch-Description benötigt werden. Eine Map-
pingtabelle zwischen dem semantischen Inhalt der einzelnen Spezifikationen bietet
WOSNIOK und RÄDER 2013.
Mit diesem Ansatz und unter Berücksichtigung der Konventionen zur Daten-Dienste-
Kopplung (Konventionen zu Metadaten der GDI-DE), wurde eine Webapplikation ent-
wickelt, die diese Informationen automatisiert und konform in die geforderte XML-
Struktur transferiert.
Zu diesem Zweck werden dem AtomFeedGenerator die UUIDs (Universally Unique
Identifiers) der Dienste (<gmd:fileIdentifier>) übergeben, die als Atom-Feed bereitge-
stellt werden sollen. Anschließend werden über CSW-(Catalogue Service for the Web)-
Requests (GetRecordById) die Informationen aus dem Metadatenkatalog ausgelesen und
verarbeitet. Vernetzte Daten-Metadaten werden automatisch über die Daten-Dienste-
Kopplung erkannt und den Diensten hierarchisch zugewiesen. Geforderte Informationen
werden in das Atom-Feed-Format geschrieben, sowie der OpenSearch-Schnittstelle zu-
gänglich gemacht.
Ein alternativer Ansatz wurde in der Geodateninfrastruktur Rheinland-Pfalz imple-
mentiert. Hier wurde ein System entwickelt, welches alle notwendigen Informationen aus
den Capabilities der Dienste (Web Map Service - WMS, Web Feature Service - WFS) fil-
tert, die in einem speziellen Datenbank-Schema abgelegt sind. Diese Informationen wer-
den on-the-fly als Atom-Feeds oder Metadaten unter Berücksichtigung der INSPIRE-
Konventionen generisch ausgegeben (RETTERATH 2013). Diese umfassendere Lösung ist
nicht ohne weiteres in bestehende technische Infrastrukturen integrierbar (Föderalismus).
2 Umsetzung
Die Webanwendung gliedert sich in zwei Teile (siehe Abb. 1):
1. Ein Programmmodul, das die Metadaten abruft, zwischenspeichert und die Atom-
Feed-XML-Dateien generiert.
2. Ein Modul, welches eine Weboberfläche (siehe Abbildung 2) für den schnellen
Zugriff auf die im Atom-Feed verlinkten Datensätze zum Download unter Dar-
stellung der vernetzten Nutzungsrechte bzw. Lizenz bietet.
Abbildung 1: Programmablaufstruktur.
Der AtomFeedGenerator basiert auf Java-Servlet-Technologie und benötigt einen
Tomcat Servlet-Container, sowie eine Java 6-Laufzeitumgebung. Beim Start der Anwen-
dung wird eine Konfigurationsdatei eingelesen, in der u. a. die abzufragende CSW-
Schnittstelle, die zu konvertierenden Informationen (Angabe als UUID) der Dienst-
Metadatensätze sowie die Zeit, zu der die Metadaten abgerufen werden sollen, definiert
wird. Durch die Möglichkeit, einen Zeitplan zu definieren, können z. B. einmal täglich
alle angegebenen Metadaten abgerufen werden, so dass die gekoppelten Atom-Feed-
Dokumente zu den Metadaten einen semantisch identischen Stand aufweisen. Darüber
hinaus kann der Generierungsprozess manuell gestartet werden und bietet dem Nutzer
Individualität beim Abgleichprozess.
Für die Metadaten, die über eine CSW-Schnittstelle abrufbar sind, gelten ebenfalls die
Anforderungen, die für die GDI-DE (AK Metadaten, 2011) bzw. INSPIRE (European
Commission Joint Research Centre, Metadata Drafting Team, 2010) gelten. Für den
AtomFeedGenerator gilt darüber hinaus eine weiterführende Definition zum Auffinden
und Beschreiben von Datensätzen, da diese mittels genannter Anforderungen nicht hin-
reichend charakterisiert sind.
Abbildung 2: Client - Benutzeroberfläche
Hierzu gilt, dass ein Medientyp verwendet werden muss, der den INSPIRE geforderten
Datentypen entspricht (INSPIRE 2014) und das eine spezifische Beschreibung für den
Datensatz nach LÜCKER und RÄDER 2013 (S. 8f) erfolgen muss, da unter Verwendung
des alten ISO-Standards kein direkter Bezug zwischen Koordinatensystem, Datensatz
und Medientyp hergestellt werden kann.
Die über die CSW-Schnittstelle abgerufenen Metadaten werden ausgewertet und die
benötigten Elemente (LÜCKER und RÄDER 2013) in einer neuen XML-Struktur als Atom-
Feed neu generiert. Ergänzend werden bestimmte Metadatenelemente in einer Datenbank
gespeichert. Diese Informationen, beispielsweise der Downloadlink der Datensätze, wer-
den in der Weboberfläche der Anwendung dargestellt und dem Nutzer per Klick zugän-
gig gemacht. Durch die Verwendung des Hibernate Frameworks ist eine Vielzahl von
Datenbanktypen (PostgreSQL, Oracle, MSSQL, etc.) hierfür anwendbar. Die Standard-
konfiguration legt die Daten in einer lokalen H2-Datenbank ab, da hierfür keine externe
Datenbank vorhanden sein muss (Barrierefreiheit).
In der Technical Guidance für INSPIRE-Download-Services ist definiert, dass in den
Atom-Feed-Dokumenten eine OpenSearch-Schnittstelle referenziert werden muss. Diese
Schnittstelle wird ebenfalls vom AtomFeedGenerator als rudimentäre Implementierung
angeboten und unterstützt Abfragen zum Anzeigen der Datensatzinformationen (getDa-
tasetFeed), der Serviceinformationen (getOpenSearchDescriptionDocument) und für den
Download des jeweiligen Datensatzes (getDataSet) (LÜCKER und RÄDER, 2013, S. 9f).
3 Fazit
Der AtomFeedGenerator bietet als erste Implementierung dieser Art eine schnelle und
komfortable Möglichkeit, Datensätze INSPIRE-konform zum Download anzubieten,
sofern diese nach Annex I nicht schon im geforderten Datenmodell vorliegen müssen,
bzw. schon durch „Extract, Transform, Load“ (ETL) in das geforderte Modell transfor-
miert wurden. Darüber hinaus ist es für jeden Datenlieferanten interessant, Daten auto-
matisiert über dieses Werkzeug bereitzustellen.
Die jeweilige Vorarbeit, die erledigt werden muss, ist die Anpassung der Metadaten-
sätze (LÜCKER und RÄDER 2013 S. 8f). Gerade die Notwendigkeit eine OpenSearch-
Schnittstelle anbieten zu müssen, erschwert eine schnelle Umsetzung der INSPIRE-
Vorgaben, da diese immer dynamisch an die AtomFeeds gekoppelt sein muss.
Der AtomFeedGenerator bietet hier ein Rund-um-sorglos-Paket, mit dem automa-
tisch, standardisiert und spezifikationsübergreifend alle INSPIRE-relevanten Punkte für
die Datenbereitstellung erfüllt werden können.
4 Schriftenverzeichnis
EUROPEAN PARLIAMENT, COUNCIL: Directive 2007/2/EC of the European Parliament
and of the Council of 14 March 2007 establishing an Infrastructure for Spatial In-
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