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
www.foodie-project.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! www.foodie-project.eu
Adopted from: http://lumdimsum.com
2
Obsah 1. 2. 3. 4. 5.
Tématika zemědělství v INSPIRE Představení projektu Datový model Pilotní testy projektu Závěr
www.foodie-project.eu
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). www.foodie-project.eu
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.
www.foodie-project.eu
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
www.foodie-project.eu
Adopted from: http://lumdimsum.com
6
Proč právě INSPIRE téma AF jako základ? Zemědělská a akvakulturní zařízení (AF) • Odpověď již v manažerském shrnutí
www.foodie-project.eu
7
Výchozí datový model (AF) class AF Feature types and data types «featureType» Activ ity Complex::Activ ityComplex + + + +
Zemědělský podnik (Holding)
inspireId :Identifier thematicId :ThematicIdentifier [0..*] geometry :GM_Object function :Function [1..*]
«voidable» + name :CharacterString [0..1] + validFrom :DateTime + validTo :DateTime [0..1]
pěstování víceletých plodin
«voidable, lifeCycleInfo» + beginLifespanVersion :DateTime + endLifespanVersion :DateTime [0..1]
«featureType» Site
«featureType» Holding
constraints {ActivityValueNACE}
1
akvakultura
chov zvířat
+contains + geometry :GM_Object + activity :EconomicActivityNACEValue [1..*] HoldingSites 1..* «voidable» + includesAnimal :FarmAnimalSpecies [0..*]
«dataType» FarmAnimalSpecies
smíšené farmaření
«voidable» + livestock :LivestockSpeciesValue [0..*] + aquaculture :AquacultureSpeciesValue [0..*]
www.foodie-project.eu
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 «featureType» Agricultural and Aquaculture Facilities Model:: Site + +
geometry :GM_Object activity :EconomicActivityNACEValue [1..*]
«voidable» + includesAnimal :FarmAnimalSpecies [0..*]
«dataType» ProductionAnalysisType
HoldingPlots + + +
+ + + +
productionAnalysisDate :Date property :Measure units :uom +contains
productionDate :Date variety :CharacterString productionAmount :Measure productionAnalysis :ProductionAnalysisType [0..*]
1..* «featureType» CropSpecies
«featureType» Plot + + +
+crop
+fertilizerApplication 0..*
+ + + + + + + +
«featureType» PesticideApplicationType
dateOfApplication :Date [1..*] dateOfTillage :Date applicationArea :GM_Object fertilizerAmount :Unit formOfApplication :formOfApplicationValue applicationDescription :CharacterString [0..*] fertilizer :FertilizationType [0..*] evidenceParty :CI_ResponsibleParty [1..*]
+ + + + + + + +
dateTimeOfApplication :DateTime [1..*] applicationArea :GM_Object areaDose :DoseUnit [0..1] pesticideAmount :Unit formOfApplication :FormOfApplicationValue [1..*] pesticide :PesticideType applicationPurpose :ApplicationPurposeValue [1..*] evidenceParty :CI_ResponsibleParty [1..*]
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]
+ + + + + + +
pesticideCode :CharacterString [0..*] pesticideName :CharacterString [1..*] pesticideType :PesticideTypeValue manufacturer :CI_ResponsibleParty [1..*] activeIngredients :CharacterString [0..*] safetyInstructions :CharacterString [0..1] storageHandling :CharacterString [0..1]
«dataType» SoilIdentification + + +
soilType :CharacterString [1..*] soilAnalysis :SoilAnalysisType [0..*] soilTexture :SoilTextureType «dataType» SoilAnalysisType
+ + + + + +
dateOfAnalysis :Date [1..*] pH :Measure [0..*] organicMatter :Percent [0..1] soilNutritiants :SoilNutritiantsType [0..*] electricConductivity :Measure [0..1] notes :CharacterString [0..1]
«codeList» FormOfApplicationValue + + +
manual applicationMachine aerial
«dataType» DoseUnit + + +
«dataType» PesticideType
«dataType» NutritiantsType + + + + + + + + + + + +
beginDate :Date endDate :Date cropArea :GM_Object cropSpecies :CharacterString [1..*]
+pesticideApplication0..*
«featureType» FertilizerApplicationType + + + + + + + +
+ 0..* + + +
soil :SoilIdentification geometry :GM_Object production :ProductionType [0..*]
«dataType» FertilizerType
www.foodie-project.eu
«dataType» ProductionType
«codeList» ApplicationPurposeValue + + +
weed pest disease
«dataType» SoilNutritiantsType + + +
nutritiantName :GenericName nutritiantMeasure :CharacterString nutritiantAmount :Measure
minimumDose :Real maximumDose :Real unit :Percent
«codeList» PesticideTypeValue + + + +
herbicide fungicide insecticide rodenticide
«dataType» SoilTextureType + + +
clay :Percent silt :Percent sand :Percent
«codeList» 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 «featureType» Agricultural and Aquaculture Facilities Model:: Site + +
geometry :GM_Object activity :EconomicActivityNACEValue [1..*]
«voidable» + includesAnimal :FarmAnimalSpecies [0..*]
«dataType» ProductionAnalysisType
HoldingPlots + + +
+ + + +
productionAnalysisDate :Date property :Measure units :uom +contains
1..* «featureType» CropSpecies
+ + +
+crop
smíšené farmaření www.foodie-project.eu
+ + + + + + + +
«featureType» PesticideApplicationType
dateOfApplication :Date [1..*] dateOfTillage :Date applicationArea :GM_Object fertilizerAmount :Unit formOfApplication :formOfApplicationValue applicationDescription :CharacterString [0..*] fertilizer :FertilizationType [0..*] evidenceParty :CI_ResponsibleParty [1..*]
+ + + + + + + +
dateTimeOfApplication :DateTime [1..*] applicationArea :GM_Object areaDose :DoseUnit [0..1] pesticideAmount :Unit formOfApplication :FormOfApplicationValue [1..*] pesticide :PesticideType applicationPurpose :ApplicationPurposeValue [1..*] evidenceParty :CI_ResponsibleParty [1..*]
+ + + + + + + + + + + +
«dataType» 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]
+ + + + + + +
pesticideCode :CharacterString [0..*] pesticideName :CharacterString [1..*] pesticideType :PesticideTypeValue manufacturer :CI_ResponsibleParty [1..*] activeIngredients :CharacterString [0..*] safetyInstructions :CharacterString [0..1] storageHandling :CharacterString [0..1]
«dataType» SoilIdentification + + +
soilType :CharacterString [1..*] soilAnalysis :SoilAnalysisType [0..*] soilTexture :SoilTextureType «dataType» SoilAnalysisType
+ + + + + +
dateOfAnalysis :Date [1..*] pH :Measure [0..*] organicMatter :Percent [0..1] soilNutritiants :SoilNutritiantsType [0..*] electricConductivity :Measure [0..1] notes :CharacterString [0..1]
«codeList» FormOfApplicationValue + + +
manual applicationMachine aerial
«dataType» DoseUnit + + +
«dataType» PesticideType
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]
chov zvířat - skot (Hereford)
beginDate :Date endDate :Date cropArea :GM_Object cropSpecies :CharacterString [1..*]
+pesticideApplication0..*
«featureType» FertilizerApplicationType + + + + + + + +
+ 0..* + + +
soil :SoilIdentification geometry :GM_Object production :ProductionType [0..*]
«dataType» FertilizerType
akvakultura
productionDate :Date variety :CharacterString productionAmount :Measure productionAnalysis :ProductionAnalysisType [0..*]
«featureType» Plot
+fertilizerApplication 0..*
pěstování víceletých plodin - mrkev
«dataType» ProductionType
«codeList» ApplicationPurposeValue + + +
weed pest disease
«dataType» SoilNutritiantsType + + +
nutritiantName :GenericName nutritiantMeasure :CharacterString nutritiantAmount :Measure
minimumDose :Real maximumDose :Real unit :Percent
«codeList» PesticideTypeValue + + + +
herbicide fungicide insecticide rodenticide
«dataType» SoilTextureType + + +
clay :Percent silt :Percent sand :Percent
«codeList» FertilizerKindValue + +
organic mineral
10
Datový model FOODIE Umožňuje zjistit historii užití hnojiv a pesticidů
class Foodie Data Specification Model «featureType» Agricultural and Aquaculture Facilities Model:: Site + +
geometry :GM_Object activity :EconomicActivityNACEValue [1..*]
«voidable» + includesAnimal :FarmAnimalSpecies [0..*]
«dataType» ProductionAnalysisType
«dataType» ProductionType
HoldingPlots + + +
+ + + +
productionAnalysisDate :Date property :Measure units :uom +contains
productionDate :Date variety :CharacterString productionAmount :Measure productionAnalysis :ProductionAnalysisType [0..*]
1..* «featureType» CropSpecies
«featureType» Plot + + +
+crop
+fertilizerApplication 0..*
«featureType» PesticideApplicationType
dateOfApplication :Date [1..*] dateOfTillage :Date applicationArea :GM_Object fertilizerAmount :Unit formOfApplication :formOfApplicationValue applicationDescription :CharacterString [0..*] fertilizer :FertilizationType [0..*] evidenceParty :CI_ResponsibleParty [1..*]
+ + + + + + + +
dateTimeOfApplication :DateTime [1..*] applicationArea :GM_Object areaDose :DoseUnit [0..1] pesticideAmount :Unit formOfApplication :FormOfApplicationValue [1..*] pesticide :PesticideType applicationPurpose :ApplicationPurposeValue [1..*] evidenceParty :CI_ResponsibleParty [1..*]
«dataType» FertilizerType
Poskytuje informace o produkci … www.foodie-project.eu
+ + + + + + + +
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]
+ + + + + + +
pesticideCode :CharacterString [0..*] pesticideName :CharacterString [1..*] pesticideType :PesticideTypeValue manufacturer :CI_ResponsibleParty [1..*] activeIngredients :CharacterString [0..*] safetyInstructions :CharacterString [0..1] storageHandling :CharacterString [0..1]
«dataType» SoilIdentification + + +
soilType :CharacterString [1..*] soilAnalysis :SoilAnalysisType [0..*] soilTexture :SoilTextureType «dataType» SoilAnalysisType
+ + + + + +
dateOfAnalysis :Date [1..*] pH :Measure [0..*] organicMatter :Percent [0..1] soilNutritiants :SoilNutritiantsType [0..*] electricConductivity :Measure [0..1] notes :CharacterString [0..1]
«codeList» FormOfApplicationValue + + +
manual applicationMachine aerial
«dataType» DoseUnit + + +
«dataType» PesticideType
«dataType» NutritiantsType + + + + + + + + + + + +
beginDate :Date endDate :Date cropArea :GM_Object cropSpecies :CharacterString [1..*]
+pesticideApplication0..*
«featureType» FertilizerApplicationType + + + + + + + +
+ 0..* + + +
soil :SoilIdentification geometry :GM_Object production :ProductionType [0..*]
«codeList» ApplicationPurposeValue + + +
weed pest disease
«dataType» SoilNutritiantsType + + +
nutritiantName :GenericName nutritiantMeasure :CharacterString nutritiantAmount :Measure
minimumDose :Real maximumDose :Real unit :Percent
«codeList» PesticideTypeValue + + + +
herbicide fungicide insecticide rodenticide
«dataType» SoilTextureType + + +
clay :Percent silt :Percent sand :Percent
«codeList» FertilizerKindValue + +
organic mineral
11
Pilotní testy projektu Česká republika Německo Španělsko
Optimalizace pěstitelských aplikací
Telematika zemědělských strojů
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
www.foodie-project.eu
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 www.foodie-project.eu
13
DĚKUJI ZA VAŠI ÚČAST NA INSPIRE KONFERENCI