Otevřená data pro zemědělství

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

www.foodie-project.eu

CIP-ICT-PSP-2013-7 Pilot Type B Grant agreement no: 621074

Obsah 1. 2. 3. 4.

Představení projektu Jednotný datový model FOODIE Český portál FOODIE zblízka 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 www.foodie-project.eu

4

Jednotný datový model FOODIE  Platformě nezávislý  Založen na více než 15 letech výzkumných i komerčních zkušeností • ekonomická, environmentální i navigační data

class Foodie Core Data Model «featureType» «featureType» +contains Agricultural and Aquaculture Agricultural and Aquaculture Facilities Model:: Facilities Model::Holding Site 1..* HoldingSites + tractor :TractorType [0..*] + code :Identifier + machine :MachineType [0..*] + name :CharacterString [0..1] + name :CharacterString [0..1] + geometry :GM_Object + userId :CharacterString + activity :EconomicActivityNACEValue [1..*] + validFrom :DateTime + validTo :DateTime [0..1] «featureType» + beginLifespanVersion :DateTime CropSpecies + endLifeSpanVersion :DateTime [0..1] 0..* «voidable» + cropSpecies :CropType + includesAnimal :FarmAnimalSpecies [0..*] + cropArea :GM_Object [1..*] + validFrom :DateTime HoldingPlots 0..* + validTo :DateTime [0..1] 1..* +containsPlot + production :ProductionType [0..*] + beginLifeSpanVersion :DateTime «featureType» + endLifeSpanVersion :DateTime [0..1] Plot 0..* +crop 0..* + code :Identifier 0..* + description :CharacterString [0..1] + originType :OriginTypeValue 0..* + geometry :GM_Object [1..*] + validFrom :DateTime + validTo :DateTime [0..1] «featureType» + beginLifeSpanVersion :DateTime +HoldingPlot ManagementZone + endLifeSpanVersion :DateTime [0..1] 0..*

0..1

+ + 0..* + + + + 0..* + +

+containsZone

0..* «featureType» Interv ention

 V souladu s • ISO standardy série 19100 • CAP IACS (Common Agricultural Policy Integrated Administration and Control System) • INSPIRE legislativou (2007/2/ES)

+ + + + + + + + + + + + + +


+ + + +

«dataType» UserCheckType

0..*

+ responsibleParty :CI_ResponsibleParty + checkedByUser :Boolean

«codeList» PropertyTypeValue

0..* + + + + +

0..*

electricConductivity organicMatter pH soilTexture soilType

«dataType» PropertyType + + + + +

«codeList» TreatmentPurposeValue + + + +

«featureType» SoilNutrients + nutrientName :GenericName + nutrientAmount :Measure [0..1] + nutrientMeasure :CharacterString [0..1]

«voidable, lifeCycleInfo» + beginLifespanVersion :DateTime + endLifespanVersion :DateTime [0..1]

code :Identifier type :CharacterString [1..*] description :CharacterString [0..1] alertGeometry :GM_Object [1..*] alertDate :Date userCheck :UserCheckType [0..*]

1

inspireId :Identifier thematicId :ThematicIdentifier [0..*] geometry :GM_Object function :Function [1..*]

«voidable» + name :CharacterString [0..1] + validFrom :DateTime + validTo :DateTime [0..1]

«featureType» Alert + + + + + +

code :Identifier soilProperty :PropertyType [0..*] notes :CharacterString geometry :GM_Object [1..*] validFrom :DateTime [0..1] validTo :DateTime [0..1] beginLifeSpanVersion :DateTime endLifeSpanVersion :DateTime [0..1]

disease fertilization pest weed

«codeList» OriginTypeValue + manual + system

propertyName :CharacterString quantitativeProperty :Measure [0..1] nonQuantitativeProperty :CharacterString [0..1] propertyType :PropertyTypeValue [0..1] analysisDate :Date

«dataType» Agricultural and Aquaculture Facilities Model:: FarmAnimalSpecies «voidable» + livestock :LivestockSpeciesValue [0..*] + aquaculture :AquacultureSpeciesValue [0..*]

«codeList» ProductKindValue

«codeList» DoseUnit

+ organic + mineral

+ minimumDose :Measure [0..1] + maximumDose :Measure [0..1]

0..1

+ + + + + + + + + +

«dataType» TractorType

0..1

«featureType» Treatment

«featureType» TreatmentPlan

quantity :Measure formOfTreatment :FormOfTreatmentValue treatmentPurpose :TreatmentPurposeValue [0..*] 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]

+ + + + + +

type :GenericName treatmentPlanCode :CharacterString [0..1] description :CharacterString notes :CharacterString [0..1] campaign :CampaignType [1..*] treatmentPlanCreation :DateTime

+ ingredientName :CharacterString + code :CharacterString [0..1] + ingredientAmount :Measure [0..1]

«dataType» ProductionType + + + +

productionDate :Date variety :CharacterString productionAmount :Measure [0..1] productionProperty :PropertyType [0..*]

+ tractorCode :CharacterString

«featureType» ProductPreparation 0..*

+ productQuantity :Measure + solventQuantity :Measure [0..1] + safetyPeriod :TM_Period

«dataType» MachineType + machineCode :CharacterString

0..*

0..* «dataType» CampaignType

0..*

«dataType» Activ eIngredients

 UML (projekt v prostředí Enterprise Architekt) i SQL skript

0..*

type :GenericName description :CharacterString notes :CharacterString [0..1] tractor :TractorType [0..*] machine :MachineType [0..*] status :CharacterString price :CharacterString [0..1] supervisor :CI_ResponsibleParty [0..1] operator :CI_ResponsibleParty [0..*] evidenceParty :CI_ResponsibleParty [1..*] interventionGeometry :GM_Object [1..*] creationDateTime :DateTime interventionStart :DateTime interventionEnd :DateTime [0..1]

«featureType» Activ ity Complex::Activ ityComplex

1..* 0..*

1..* «featureType» Product

+ + + + + + + + + + + +

productCode :CharacterString [0..*] productName :CharacterString [1..*] productType :CharacterString productSubType :CharacterString [0..*] productKind :ProductKindValue description :CharacterString [0..1] manufacturer :CI_ResponsibleParty [1..*] safetyInstructions :CharacterString [0..1] storageHandling :CharacterString [0..1] registrationCode :CharacterString [0..*] registerUrl :URL [0..*] price :CharacterString [0..1]

«dataType» CropType

+ period :TM_Period [1..*]

«codeList» FormOfTreatmentValue + manual + applicationMachine + aerial

+ + + + + + + +

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]

«featureType» ProductNutrients

1

0..*

+ nutrientName :GenericName + nutrientAmount :Measure [0..1] + nutrientMeasure :CharacterString [0..1]

5

Jednotný datový model FOODIE Atributy intervence

Hodnota

class Foodie Core Data Model

Typ zásahu Status

aplikace herbicidu

«featureType» «featureType» +contains Agricultural and Aquaculture Agricultural and Aquaculture Facilities Model:: Facilities Model::Holding Site 1..* HoldingSites + tractor :TractorType [0..*] + code :Identifier + machine :MachineType [0..*] + name :CharacterString [0..1] + name :CharacterString [0..1] + geometry :GM_Object + userId :CharacterString + activity :EconomicActivityNACEValue [1..*] + validFrom :DateTime + validTo :DateTime [0..1] «featureType» + beginLifespanVersion :DateTime CropSpecies + endLifeSpanVersion :DateTime [0..1] 0..* «voidable» + cropSpecies :CropType + includesAnimal :FarmAnimalSpecies [0..*] + cropArea :GM_Object [1..*] + validFrom :DateTime HoldingPlots 0..* + validTo :DateTime [0..1] 1..* +containsPlot + production :ProductionType [0..*] + beginLifeSpanVersion :DateTime «featureType» + endLifeSpanVersion :DateTime [0..1] Plot 0..* +crop 0..* + code :Identifier 0..* + description :CharacterString [0..1] + originType :OriginTypeValue 0..* + geometry :GM_Object [1..*] + validFrom :DateTime + validTo :DateTime [0..1] «featureType» + beginLifeSpanVersion :DateTime +HoldingPlot ManagementZone + endLifeSpanVersion :DateTime [0..1]

Kód

01475200

Název

Roundup®

Typ

herbicid

inspireId :Identifier thematicId :ThematicIdentifier [0..*] geometry :GM_Object function :Function [1..*]

«voidable» + name :CharacterString [0..1] + validFrom :DateTime + validTo :DateTime [0..1]

Začátek intervence

2015-04-22

Zodpovědná osoba

Já První, senior manager, klapka 7435

Množství přípravku

70 litrů

Aplikační šířka

25 metrů

Způsob aplikace Hodnota

+ + + +

probíhající

0..*

0..1

Atributy produktu

«featureType» Activ ity Complex::Activ ityComplex

Prostředek …

+ + + + + + + + + + + + + +

0..* «featureType» Interv ention

+ + 0..* + + + + 0..* + +

+containsZone

«featureType» Alert + + + + + +

0..*

…

«codeList» PropertyTypeValue + + + + +

+ + + +

«featureType» SoilNutrients

0..*

electricConductivity organicMatter pH soilTexture soilType

«dataType» PropertyType + + + + +

«codeList» TreatmentPurposeValue

1


+ responsibleParty :CI_ResponsibleParty + checkedByUser :Boolean

0..*

code :Identifier soilProperty :PropertyType [0..*] notes :CharacterString geometry :GM_Object [1..*] validFrom :DateTime [0..1] validTo :DateTime [0..1] beginLifeSpanVersion :DateTime endLifeSpanVersion :DateTime [0..1]

Roundup®

«dataType» UserCheckType

0..*

Aplikační stroj

type :GenericName description :CharacterString notes :CharacterString [0..1] tractor :TractorType [0..*] machine :MachineType [0..*] status :CharacterString price :CharacterString [0..1] supervisor :CI_ResponsibleParty [0..1] operator :CI_ResponsibleParty [0..*] evidenceParty :CI_ResponsibleParty [1..*] interventionGeometry :GM_Object [1..*] creationDateTime :DateTime interventionStart :DateTime interventionEnd :DateTime [0..1]

«voidable, lifeCycleInfo» + beginLifespanVersion :DateTime + endLifespanVersion :DateTime [0..1]

code :Identifier type :CharacterString [1..*] description :CharacterString [0..1] alertGeometry :GM_Object [1..*] alertDate :Date userCheck :UserCheckType [0..*]

disease fertilization pest weed

«codeList» OriginTypeValue + manual + system

propertyName :CharacterString quantitativeProperty :Measure [0..1] nonQuantitativeProperty :CharacterString [0..1] propertyType :PropertyTypeValue [0..1] analysisDate :Date

«dataType» Agricultural and Aquaculture Facilities Model:: FarmAnimalSpecies «voidable» + livestock :LivestockSpeciesValue [0..*] + aquaculture :AquacultureSpeciesValue [0..*]

«codeList» ProductKindValue

«codeList» DoseUnit

+ organic + mineral

+ minimumDose :Measure [0..1] + maximumDose :Measure [0..1]

0..1

Výrobce URL na registr

MONSANTO® http://agro-register.cz/?1475

+ + + + + + + + + +

«dataType» TractorType

0..1

«featureType» Treatment

«featureType» TreatmentPlan

quantity :Measure formOfTreatment :FormOfTreatmentValue treatmentPurpose :TreatmentPurposeValue [0..*] 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]

+ + + + + +

type :GenericName treatmentPlanCode :CharacterString [0..1] description :CharacterString notes :CharacterString [0..1] campaign :CampaignType [1..*] treatmentPlanCreation :DateTime

«featureType» ProductPreparation 0..*

+ productQuantity :Measure + solventQuantity :Measure [0..1] + safetyPeriod :TM_Period

Oční kontakt: na základě toxikologických studií může způsobit bolest očí, jejich zarudnutí a slzení. … «dataType» Activ eIngredients

+ ingredientName :CharacterString + code :CharacterString [0..1] + ingredientAmount :Measure [0..1]

«dataType» ProductionType


+ + + +

productionDate :Date variety :CharacterString productionAmount :Measure [0..1] productionProperty :PropertyType [0..*]

«dataType» MachineType + machineCode :CharacterString

0..*

0..* «dataType» CampaignType

0..*

Bezpečnostní instrukce

+ tractorCode :CharacterString

1..* 0..*

1..* «featureType» Product

+ + + + + + + + + + + +

productCode :CharacterString [0..*] productName :CharacterString [1..*] productType :CharacterString productSubType :CharacterString [0..*] productKind :ProductKindValue description :CharacterString [0..1] manufacturer :CI_ResponsibleParty [1..*] safetyInstructions :CharacterString [0..1] storageHandling :CharacterString [0..1] registrationCode :CharacterString [0..*] registerUrl :URL [0..*] price :CharacterString [0..1]

«dataType» CropType

+ period :TM_Period [1..*]

«codeList» FormOfTreatmentValue + manual + applicationMachine + aerial

+ + + + + + + +

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]

«featureType» ProductNutrients

1

0..*


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

bujná vegetace

žádná vegetace www.foodie-project.eu

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) • … www.foodie-project.eu

22

Nevýhody zemědělského geoinformačního portálu


23

Partners

Coordinator’s Contact Miguel Ángel Esbrí Atos Spain, S.A. C/ Albarracín, 25 - 28037 Madrid (Spain) Email: [email protected]

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


Otevřená data pro zemědělství

Recommend Documents