ULUSAL KONUMSAL VERĐ ALTYAPILARININ GERÇEKLEŞTĐRĐMĐ ĐÇĐN SEMANTĐK WEB SERVĐSLERĐ ÖZET Çetin Cömert 1,*, Deniztan Ulutaş 1, Halil Akıncı 2 Gülten Kara 1 1 Karadeniz Teknik Üniversitesi, Harita Mühendisliği, Trabzon, Türkiye 2 Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Harita Mühendisliği, Samsun, Türkiye E-mails: ccomert@ktu.edu.tr, dulutas@ktu.edu.tr, hakinci@omu.edu.tr, gispir@ktu.edu.tr, Gerek Sürdürülebilir Gelişme ve gerekse günümüzün iş modeli günümüzde işbirliğini gerekli kılmıştır. Konumsal veri altyapıları (KVA) çeşitli kurumlar arasında işbirliğini sağlayarak geniş çapta kabul görmüştür. Birlikte işlerlik altyapıları olarak tanımlanabilecek olan KVA lar, kamu kurumları, özel sektör, yerel yönetimler ve konumsal veri ile iş yapan bütün kesimlerin, birbirilerinin veri ve servislerini kullanabilmeleri vasıtasıyla, işbirliğine olanak tanıyan yapılardır. KVA ların birçok kurumu da içermesi nedeniyle kurulması ve yaşatılması oldukça zordur. KVA nın teknolojik ve kurumsal olarak sınıflandırılabilecek iki ana altyapı bileşeninin tanımlanması gerekmektedir. Bu çalışmanın ilgi alanı teknolojik birlikte işlerlik altyapısıdır. Bu çalışmada, Semantik (SWS) teknolojilerinin tanınması ve KVA ların SWS ile gerçekleştirilebilmesi ile ilgili mevcut durum ve sorunlar belirlenmeye çalışılmıştır. Sonuçta bir gerçekleştirim yapılmıştır. SWS teknolojisinin henüz olgunlaşmadığı fakat KVA ların gerçekleştiriminde SWS kullanılması için daha çok araştırma ve uygulama yapılması gerektiği saptanmıştır. Anahtar Kelimeler: Konumsal Veri Altyapıları, Semantik, Birlikte işlerlik, Bütünleşik Kıyı Alanı Yönetimi ABSTRACT SEMANTĐC WEB SERVĐCES FOR IMPLEMENTĐNG NATĐONAL SPATĐAL DATA INFRASTRUCTURES Either the business model or the requirements of Sustainable Development has rendered collaboration indispensable today. Spatial Data Infrastructures (SDIs) are widely accepted as the way of enabling collaboration among various parties. An SDI can be realized as an interoperability infrastructure which enables government, private sector, academia, and others involved to collaborate by allowing the usage of data and services of each other. Since there may be various parties involved, building and maintaining SDIs are ambitious tasks. The two subinfrastructures, technological and institutional ones of an SDI are need to be worked out. The interest of this work is in the implementation of the technological interoperability infrastructure. Therefore, in this work, the aim was to get acquainted with Semantic Services (SWS) and implement an SDI use case with SWS. As the result, the implementation was achieved. It has also been found that SWS are not mature yet but they deserve to be researched and experienced more to be employed in the implementation of SDIs. Keywords: Spatial Data Infrastructures, Semantic Services, Interoperability, Integrated Coastal Zone Management. 1. GĐRĐŞ Bir KVA nın oluşturulması ve yaşatılması iddialı bir çalışmadır. Bu çalışmanın zorluğu INSPIRE dökümanlarından (EC, 2004) anlaşılabilir. Bir KVA kurulmasında, kabul görmüş bir metodoloji yoktur. Genel olarak, KVA nın teknolojik ve kurumsal iki altyapısının çalışılması gereklidir. Bu çalışmada, teknolojik birlikte işlerlik altyapısının gerçekleştirimi ele alınmıştır. Bu gerçekleştirim de sözdizimsel ve semantik olmak üzere iki seçenek mevcuttur. Sözdizimsel yöntem yazarların daha önceki bir çalışmasında (Cömert ve Akıncı, 2003) gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada, aynı zamanda Bütünleşik Kıyı Alanları Yönetimi (BKAY) ile ilgili olan bir KVA senaryosu, semantik web servisleri ile gerçekleştirilmiştir Semantik Birlikte işlerlik, Semantik (SW) alanındaki gelişmelerle birlikte önem kazanmıştır. Semantik, deki verinin daha etkili bir şekilde bulunabilmesi, otomasyonu, entegrasyonu ve birçok uygulamalarca yeniden kullanılabilmesi için tanımlanması ve ilgili diğer verilerle ilişkilendirilmesi fikridir (Guha vd., 2003). Semantik Lee vd. (2001) tarafından semantik olarak tanımlanmış web içeriği sayesinde, bilgisayarların karmaşık görevleri yerine getirebilmesini sağlayan, şimdiki web in yeni bir formu olarak tasarlanmıştır. Bu yaklaşım, Servis yönelimli mimari (SYM) ile birleştirilerek, Semantik ni (SWS) oluşturmuştur. SWS ile kastedilen, üzerinden erişilebilen kodlar olarak tanımlanan servisleri (Ws) nin, belirli bir uygulamayı gerçekleştirmek üzere, bulunması ve birleştirilmesi işlemlerinin, yazılım tarafından otomatik olarak gerçekleştirildiği bir ortamdır. Böylece amaç, halen insanlar tarafından
gerçekleştirilen işlevlerin otomatikleştirilmesidir (Narayanan vd., 2002). Bu vizyon, bütün servislerin ve bu servislerle işlenen verilerin yazılımın anlayabileceği tarzda tanımlanmalarını gerektirir. Bu tarz tanımlar, kavramsallaştırmaların açık belirtimleri olarak tanımlanan (Gruber, 1995) Ontolojiler vasıtasıyla yapılır. 2. KONUMSAL VERĐ ALTYAPILARI (KVA) Literatürde KVA ile ilgili birçok tanım mevcuttur. Ulusal KVA kavramının en özlü tanımlamalarından biri olarak OMB (1992), ABD Ulusal Konumsal Veri Altyapısı Sunucusu unu (UKVAS) dağıtık veri kaynaklarındaki konumsal veri ve meta veriye erişmeyi sağlayan bir elektronik servis olarak tanımlamaktadır. Kamu ve özel sektörler, yerel yönetimler, üniversiteler, vatandaşlar ve konumsal veriyle ilgilenen tüm taraflar, mevcut veriye UKVAS aracılığıyla erişebilecektir. Ancak UKVAS, ulusal düzeyde veri ve servis paylaşımı için gerekli teknolojik ve yasal ortamı sağlayacak olan UKVA nın yalnızca bir bileşenidir. Bir KVA da teknolojik ve kurumsal olmak üzere iki alt birlikte işlerlik altyapısı mevcuttur. Teknolojik birlikte işlerlik altyapısı Bilgi ve Đletişim Teknolojileri (BĐT) mimarisini tanımlar. Kurumsal birlikte işlerlik altyapısı ise, veri ve servis sağlayıcılarının ve kullanıcıların hak ve yükümlüklerini tanımlar. Verinin toplanması ve güncellenmesi, veri kalitesi, özel sektör rolü, fiyatlandırma, katma değerli ürünlerin fiyatlandırılması, veri sahipliği, gizlilik, veri güvenliği konuları kurumsal altyapının tanımlaması gereken başlıca konulardır. Bu çalışmada ele alınan, teknolojik altyapıdır. Bu nedenle, buradan itibaren birlikte işlerlik, teknolojik birlikte işlerlik anlamında kullanılacaktır. Birlikte işlerlik, veri ve servislerin tanım ve temsilindeki farklılıkların çözümlenmesini içerir. Tanımlamalar, kapsam ve kavram (semantik) nedeniyle farklı olabilir. Örneğin, iki değişik yazılım sisteminde yol tanımının şerit sayısı özniteliği ile ilgili olarak, sistemlerden birinde bu öznitelik tamamen eksik olabilir, farklı şekilde isimlendirilmiş olabilir (örn. şerit-sayısı ve şerit ) veya iki sistemde de farklı şekilde temsil edilmiş olabilir. Temsil bağlamında, konumsal veri raster ya da vektör yapısında temsil edilmiş olabilir. Vektör ve raster temsillerin her birinde de kendi içinde farklılıklar olabilir. Örneğin vektör temsilde, bir poligon, sınırlarını oluşturan çizgi parçaları listesi veya koordinatlar listesi şeklinde temsil edilebilir. Birlikte işlerlik konusu ayrı bir çalışmada ele alınabilecek bir konudur. Burada ancak şu kadarla yetinilebilir ki, yazarlara göre, birlikte işlerlikte çözümler üretmek için, farklılıkların uyuşturulmasına yönelik yöntemler üzerinde çalışmak, bugüne kadar yapılmış olan, farlılıkların semantik, yapısal, bağlamsal, kavramsal, şematik (Chatterjee and Segev, 1991; Worboys and Deen, 1991; Bishr, 1998) gibi isimlerle kategorize edilmesi ile uğraşmaktan daha yararlı durmaktadır. 3. Semantik (SWS) Servis Yönelimli Mimari nin (SYM) en popüler gerçekleştirimidir (McGovern, 2003; Golan, 2004; Weerawarana vd., 2004). SYM mimarisi yayınlama-bulma-isteme şeklindedir. Servis sağlayıcılar sahip oldukları web servislerini servis katalogları aracılığıyla yayınlarlar. Đstemciler, servis kataloglarında arama yaparak ihtiyaç duydukları web servislerini bulurlar. Daha sonra Đstemci sağlayıcıdan servisi ister (Şekil 1). Eğer tek bir servis istemcinin istediği işlevi yerine getiremiyorsa servis kompozisyonu gereklidir. Bu durumda, değişik sağlayıcıların sağladığı birçok servis, birleşik bir servis olmak üzere arka arkaya dizilir. WS standartlarını oluşturan önemli bir birim olan W3C (World Wide Consortium) bir web servisini arayüzleri XML ile bulunan ve tanımlanan, XML tabanlı mesajlarla internet tabanlı protokoller aracılığıyla diğer yazılım uygulamaları ile direkt etkileşimi destekleyen bir URI tarafından tanımlanan bir yazılım uygulaması olarak tanımlamaktadır (W3C, 2002). Basit bir ifadeyle bir web servisi, web üzerinde erişilebilen bir program kodu olarak tanımlanabilir. SYM mimarisinde istemci, sağlayıcı ile iletişim kurmadığı, veri istemediği ve sağlayıcının kodunu kullanmadığı sürece sağlayıcının farklılıklarını önemsemez. Bu da birlikte işlerliğin sağlanmasını kolaylaştırmaktadır. Bu konudaki örneklerden biri, mimarinin iletişim dili olan XML dir (extended Markup Language). Veri, servisler ve iletişim mesajları XML de tanımlanır. Konumsal veri alanında yıllardır ortak bir veri tanımında hemfikir olunamamıştır. Bir dil üzerindeki fikir birliği büyük oranda tekrar kullanılabilirlik sağlar. XML araçlarından XML Parser ve XSLT (EXtensible Stylesheet Language Transformations) (W3C, 2007) tekrar kullanılabilirlik açısından örnek verilebilir. Đki XML dökümanı arasında XSLT dökümanı ile bir dönüşüm yapılırken var olan XSLT ler dönüştürücüleri geliştirmek için tekrar kullanılabilir.
servisleri tanımlarının yapılmasında tanımlama dili (WSDL) kullanılmaktadır. WSDL, XML tabanlı arayüz tanımlama dilidir. WSDL, bir sevisin girdi ve çıktı parametre tiplerini, servis iletişim protokolünü tanımlar. Bir servisi koşturabilmek için herhangibir kullanıcı servisin arayüzünü bilmek zorundadır. Đstemci katalogdan bir servis bulur servis kataloğu Sağlayıcı kataloğa bir servis yayınlar service istemci Đstemci servisi ister service sunuc Şekil 1: Sevis Yönelimli Mimari (SYM). Sonuç olarak, web servislerinin kataloglanmasında UDDI (Universal Description Discovery and Integration) (UDDI, 2004) ve ebxml (electronic business using XML) katalog servisleri (OASIS, 2004) kullanılır. servisleri kataloğun bilgi modeline göre bu kataloglarda yayınlanır. Bilgi modelleri servis metaverisi ni beliler, Bu da servis tanımının semantik zenginliği olarak ifade edilebilir Konumsal veri ve servis alanında GML (Geography Markup Language) kabul görmüş veri tanımlama dilidir. GML, coğrafi nesnelerin geometrisini tanımlamak için kullanılan XML tabanlı bir dildir. GML, yollar ve nehirler gibi coğrafik nesneleri tanımlamaz. Coğrafik nesneler GML uygulama şemaları (GML application schemas) ile tanımlanır (Lake et al., 2004). Ortak uygulama şemaları belirli tematik alanlarda işleri kolaylaştırmak için geliştirilmiş olabilir. Örneğin, CSML (Climate Science Mark-up Language) (Millard vd., 2005) dili, denizcilik ilgili beş farklı alandaki veri tanımlarını kapsamak üzere geliştirilmiştir. OGC (Open Geospatial Consortium ) ve ISO TC211 (International Standards Organization Technical Committee 211) konumsal veri ve servis alanlarında standartları belirleyen en temel organizasyonlardır. OGC web servislerini WMS ( Map Service), WFS ( Feature Service), CSW (Catalogue service ) ve burada tümüyle listelenmesi gerekli olmayan diğer bazı web servisleri olarak tanımlar. CSW bilgi modeli olarak ya ebrim (ebxml Katalog Bilgi Modeli) (OGC, 2004) ya da veri için ISO TC211 nin 19115 ve servisler için 19119 bilgi modellerini kullanır (OGC, 2005). XML, GML, WSDL, UDDI, ebxml ve benzerleri halen kullanımda olan, sözdizimsel veya insan yönelimli in bileşenleridir. Đnsan müdahelesi, kelimeler in ya da sözdizimi nin anlamının yorumlanması için gerekmektedir. Diğer bir deyişle, semantikler insan kullanıcısı tarafından gerekçelendirilmelidir. Bu yaklaşımda birçok problem mevcuttur. Öncelikle servis ya da veri bulma (discovery) zordur. Birçok sistemden arama yaparak servis ya da veri bulmak isteyen bir kullanıcı, sistemlerin ya bütün semantiklerini (örn, şemaların anlamı) veya sadece standart semantikleri (örn, ortak şema nın anlamı) bilmek zorundadır. Bunlardan ilki OGC web servislerinin tarzıdır. Ortak şema durumunda, şema eşleştirmeleri tanımlanmalı ve insan müdahalesi ile sürdürülmelidir. Kullanıcı arama sonuçlarını uygulamasını gerçekleştirebilmek için kendi sistemiyle nasıl birleştireceğini bilmelidir. Bu aşama genellikle kullanıcı tarafında çok zor, pahalı ve zaman alıcıdır. Bu problemler nedeniyle, Semantik (SW) öngörülmüştü. SW (Lee vd., 2001) de Bilginin iyi bir şekilde tanımlanmasıyla bilgisayarlar ve insanların birlikte çalışmasını kolaylaştıran ve bilgisayarların birbirinin dilinden anlamasını sağlayan mevcut in uzantısı olarak tanımlanmıştır. Bizce SWS, web servislerinin bulunduğu, birleştirildiği ve yazılım tarafından belirli bir işlevi gerçekleştirmek üzere otomatik olarak koşturulduğu bir sistemdir. Bu sistem, servislerin ve bu servislerce işlenen verilerin makinenin alayabileceği tarzda tanımlamalarını gerektirmektedir. Kavramsallaştırmaların açıkca belirtimleri olarak tanımlanan ontolojiler (Gruber, 1995) bu tarzda tanımlamalarda kullanılır. Semantik ya da makinelerin anlayabileceği tanımlamalar sayesinde üzerinde paylaşılmış ontolojilerin tekrar kullanılabilirliği sağlanmaktadır. Đnsan müdahalesi sadece ontolojiler yoluyla kavramlar ın tanımlanmasında gerekli olacaktır. Fakat, bu istenen duruma henüz erişilmemiştir ve insan müdahalesi hala web servislerinin bulunması ve kompozisyonunda gereklidir. Bildirinin kapsamı nedeniyle, SW in koşulları aşağıda gerçekleştirim bölümünde özetle anlatılacaktır.
4. SEMANTĐK WEB SERVĐSLERĐ ĐLE BĐR KVA SENARYOSUNUN GERÇEKLEŞTĐRĐMĐ Bu çalışmada, SWS kullanılarak BKAY ile ilgili bir KVA senaryosunun gerçekleştirimi yapılmıştır. Aşağıda bu gerçekleştirim açıklanmıştır. 4.1 Örnek Uygulama Örnek uygulama senaryosunda, verilen bir coğrafi alanda kullanılan çevresel kaynakların çatışma alanları nın gösterilmesi amaçlanmıştır. Bu bölge Bodrum Torba koyu dur. Böyle bir senaryo seçimimizde Çevre ve Turizm bakanlıkları ile Tarım Bakanlığı arasındaki son anlaşmazlıklar, bölgenin balık çiftlikleri yetiştiriciliği inde elverişli olması ve Türkiye de ki en popüler turistik yerlerden biri olması etkili olmuştur. Turizm sektörü ve Çevresel otoriteler, balık çiftliklerinin turizmi engellediği ve çevresel kirliliğe sebep olduğunu iddia etmektedir. Yerel ve merkezi tarımsal otoriteler ise, bu iddiaya karşı çıkmaktadır. Bu konuda bölgenin çiftçileri mahkemeye dava açmıştır ve Mayıs 2007 de kazanmışlardır. Bizim görüşümüze göre, deniz su ürünleri yetiştiriciliği alanları BKAY programının bir parçası olarak geçmişte bilimsel bir şekilde belirlenseydi, bu çatışma bugün önlenebilirdi Aslında, SW servisleri ile iki örnek uygulama yapılması planlanmıştır. Birincisinde, deniz balık çiftliklerinin, su sporu alanları, özel çevre koruma alanları, marina alanları ve plajların kullanımları arasındaki çatışma alanları nın bir harita üzerinde gösterilmesi amaçlanmıştır. Đkincisinde, SWS ile deniz balık çiftlikleri için en uygun yer seçimi gerçekleştirilmesi amaçlanmıştır. Bu çalışmada ilk senaryonun SWS gerçekleştirimi yapılmıştır. Đkinci senaryo daha sonraki çalışmalarda gerçekleştirilecetir. Burada sunulan harita Bahar (2007) de ki çalışmada üretilen yer seçimi haritasıdır. Bu durum, senaryonun amacını etkilememektedir. Çünkü, uygulamada SWS kullanılarak internet üzerinde önceden hazırlanmış bir harita sunumu yapılmaktadır. Önceden hazırlanmış haritanın yerine web servislerince üretilmiş bir harita sunulması gelecekte planlanan çalışmalarımızdan biridir. Đki senaryoda da, BKAY kullanıcısı ilgili sağlayıcıların veri ve servislerini Şekil 2 de ki gibi kullanabilmelidir. Şekilde, turuncu renk yerel, yeşil renk Ulusal, ve mavi renk ise denizel KVA bileşenlerine işaret etmektedir. 4.2. Gerçekleştirim Adımları Aşağıda, senaryonun gerçekleştirim aşamaları yapılan çalışmayla ve her adımda kullanılan yazılımlarla birlikte özetlenecektir. 4.2.1 SW servislerinin tasarlanması, geliştirilmesi ve koşturulması Bu çalışmada, bir dizi SW servisi tasarlanmış ve geliştirilmiştir. Bu servisler sırasıyla OMUGazetteer servisi, BboxCreation servisi, WMSWrapper servisi ve Marine servisidir. servislerinin geliştirilmesinde codefirst yaklaşımı ve servis geliştirme yazılımı olarak Eclipse WTP ( Tools Platform) seçilmiştir. Mimarinin gerçekleştirimi için WSO2 WSAS ( Services Application Server) kullanılmıştır. WSO2 WSAS web servisleri için bir uygulama sunucusudur. Bu yazılım web servisleri geliştirme mimarisi olan Apache Axis2 de yapılandırılmıştır. Eclipse WTP ve WSO2 WSAS açık kaynak kodlu yazılımlardır. OMUGazetteer servisi, bir gazetteer servis gerçekleştirimidir. GetLocation operasyonu vardır. GetLocation operasyonu herhangi bir şehir ve ilçe ismini girdi olarak alır ve sonuç olarak koordinat çifti döndürür. Elde edilen koordinatlar şehir merkezinin istenen coğrafi enlem ve boylam koordinatlarıdır. BboxCreation servisinin createbbox operasyonu vardır. CreateBbox operasyonu bir noktanın coğrafi koordinatlarını girdi olarak alır ve bu noktayı çevreleyen sınırlayıcı dörtgenin X ve Y koordinat çiftini döndürür. CreateBbox operasyonu önce, coğrafi koordinatları UTM koordinatlarına dönüştürür. Daha sonra, sınırlayıcı dörtgeni hesaplar. WMSWrapper servisi OGC Map servisi (WMS) için bir istemcidir. Bu servis SOAP protokolünü kullanarak OGC WMS servisini W3C servisi olarak koşturur. Kullanıcılar WMSWrapper servisini SOAP protokolünü kullanarak koşturur sonra WMSWrapper servisi OGC WMS servisini HTTP GET metoduyla koşturur. WMSWrapper servisi getmap operasyonuna sahiptir. GetMap operasyonu sınırlayıcı dörtgen koordinatlarını girdi olarak alır ve sonuç olarak jpeg formatında bir harita döndürür.
SHOD HGK BKAY kullanıcısı BKAY sunucusu Kültürü ve turizm bakanlığı Muğla il turizm md. Municipality Bayındırlık bakanlığı Muğla City Culture &Tourism Services Şekil 2: Uygulamada yer alan, Yerel (turuncu) ve Ulusal (yeşil) KVA bilşemleri. Marine servisi, uygulama senaryosunu oluşturmak için gerekli servis kompozisyonunu içen bir servistir. Servis, kullanıcılardan girdi parametrelerini alır ve sırasıyla OMUGazetteer servisini, BboxCreation servisini ve WMSWrapper servisini koşturur. Şekil 3, servis kompozisyonunun UML ardışık iş akışı (sequence) diyagramını göstermektedir. Şekil 3: Servis kompozisyonunun UML düzen diyagramı. 4.2.2. SW servislerinin tanımlanması SW servis tanımları, OWL-S (Ontology Language for Services) dili kullanılarak yapılmıştır. OWL-S, OWL tabanlı web servisi tanımlama dilidir ve 2004 de W3C standardı olmuştur. OWL-S servis bulma, koşturma, kompozisyon ve birlikte işlerlik gibi işlevlerin otomatikleştirilmesini sağlar (W3C, 2004). Protege Ontology Editorü bu amaç için kullanılmıştır. Protege 1 Stanford Üniversitesi tarafından geliştirilmiş açık kaynak kodlu ontoloji editörü ve bilgi tabanıdır. Protege OWL-S Editorü eklentisi 2 OWL-S dilinde servisleri tanımlamak için kullanılmıştır. 1 http://protege.stanford.edu/overview/ 2 http://owlseditor.semwebcentral.org/
4.2.3. SW servislerinin yayınlanması Bu aşama, servis tanımlarının servis kataloğunda yayınlanması aşamasıdır. Bu amaçla, UDDI nin bir genişletmesi olan OWL-S UDDI Matchmaker 3 kullanılmıştır (Şekil 4). Böylece, UDDI de servisleri semantik yeteneklerine göre aramak ve yayınlamak mümkün olmaktadır (Srinivasan vd., 2004). 4.2.4. Semantik Servis Bulma Şekil 4: OWL-S UDDI Matchmaker mimarisi. Servis bulma, istenen özellikte servislerin servis kataloglarında servis metaveri sine göre aranmasıdır. Servis bulma, semantik birlikte işlerliğin sözdizimsel birlikte işlerlikten farklılık gösterdiği alandır. Öyle ki, Sözdizimsel aramada anahtar kelime tabanlı eşleştirme yapılırken, semantik aramada ontolojiler vasıtasıyla tanımlanan kavramsal tabanlı eşleştirme yapılır. Bu şekilde anahtar kelime tabanlı aramanın düşük doğruluk ve düşük sayıda sonuç gibi dezavantajları (Bernstein ve Klein, 2002) emline edilmiş olur. RacerPro, OWL-S UDDI Matchmaker in çıkarsama motoru olarak kullanılmıştır. Şekil 5 de servis bulmaya örnek verilmiştir. Sorgulama sonucunda Matchmaker iki gazetteer servisi bulur ve bu servisleri ranklar. Bu servisler Gazetteer Servisi ile OMUGazetteer servisidir. Bulunan sonuçların puanlanması, aranan ve ontolojik olarak tanımlı kavramlar arasındaki eşleşme türüne göre Srinivasan vd. (2004) yapılır. Kullanıcı puanlama sonucuna göre ilk sırada olan OMUGazetteer servisini tercih eder. 4.2.5 Alan Ontolojilerinin Belirlenmesi Bu aşama, servis tanımları için kullanılacak kavramları tanımlayan ontolojilerin belirlendiği aşamadır. Bunun için iki seçenek vardır. Ya ontolojiler yeniden tanımlanmalı ya da de var olan ontolojiler tekrar kullanılmalıdır. Đkinci seçenek, kullanılacak en uygun ontolojinin belirlenmesi için ontoloji değerlendirmesi ni gerektirir ve bu da halen güncel bir araştırma konusudur. Bu alandaki iki araştırma (Alani ve Brewster, 2006) ontolojilerin puanlanması için AKTiveRank sistemini önermektedir. OntoQA yazılımı belirli terimlerle ilgili ontolojileri değerlendirmek ve belirli ölçütlere göre puanlamak için (Tartir ve Arpinar, 2007) tarafından geliştirilmiştir. Bu çalışmada, de var olan ontolojiler tekrar kullanılmıştır. Kullanılan ontolojiler: GeoFeatures Ontolojisi 4 : Bu ontoloji alan seviyesinde (domain level) (Guarino, 1997) bir ontolojidir. Bu ontoloji, coğrafi detay sınıflarını ve bunların özelliklerini içerir. MINDSWAP projesi (Maryland Information and Network Dynamics Semantic Agents Project) kapsamında geliştirilmiştir. Nokta ve şehir kavramlarını tanımlamak için kullanılmıştır. Space Ontolojisi 5 : Bu ontoloji üst düzey (top level) bir ontolojidir ve 2004 yılında SWEET projesi kapsamında geliştirilmiştir. Sınırlayıcı Dörtgen kavramının tanımlanması için kullanılmıştır. GeoFeatures Ontolojisi Sınırlayıcı Dörtgen kavramını içermemektedir. 3 http://www.daml.ri.cmu.edu/matchmaker/ 4 http://www.mindswap.org/2003/owl/geo/geofeatures20040307.owl 5 http://sweet.jpl.nasa.gov/ontology/space.owl
CreateMap Ontolojisi 6 : Bu ontoloji uygulama ontolojisi (application ontology) dir (Guarino, 1997). MUSIL (Muenster Semantic Interoperability Lab) tarafından ACE-GIS projesi için 2004 yılında geliştirilmiştir. SRS (Spatial reference system) ve Map (GeoReferencedImage) kavramlarının tanımı için kullanılmıştır Şekil 5: OWL-S UDDI Matchmaker da arama sonucu bir Gazetteer servisinin bulunması. 5. ĐLGĐLĐ DĐĞER ÇALIŞMALAR KVA lar için halen geçerli teknolojik gerçekleştirim seçeneği sözdizimsel yöntemdir. Bu alanda belirli standartları OGC (Open Geospatial Consortium), ISO TC/211 (International Standards Organization, Technical Committee 211), W3C (World Wide Consortium) ve OASIS (Organization for the Advancement of Structured Information Standards) birimleri sağlamaktadır. Fakat, OGC ve W3C web servislerinin felsefesi birbirinden farklıdır. Bu konuda detaylı ayrı bir çalışma yapılması gerekmektedir. OGC servisleri felsefesinde veri aranmakta, W3C servisleri felsefesinde ya veri sunan ya da başka işlem gerçekleştiren servsiler aranmaktadır. OGC tarzında işlemi gerçekleştirme OGC servislerini kullanarak veriyi alan kullanıcıya aittir. SWS, günümüzde oldukça aktif bir araştırma alanıdır. Bu konuda hem konumsal hem de konumsal olmayan veri alanında çalışmalar vardır. Konumsal alanda yapılan çalışmalardan en göze çarpanı Lemmens (2006) nın çalışmasıdır. Bu çalışmayla bizim çalışmamız benzer gözükmekle birlikte farklılıkları da vardır. Lemmens (2006) da WMS servis kompozisyonunun en son servisidir fakat bizim çalışmamızda WMS en son servis olmayabilir. WMS, WSDL servisi gibi sarmallandığı için servis kompozisyonunda herhangi bir sırada yer alabilir. Buradaki ana nokta OGC ve W3C web servislerinin felsefesinin farklı oluşudur 6. SONUÇLAR VE GELECEK ÇALIŞMA Bu çalışmada BKAY ile ilgili bir KVA senaryosunun SW servisleri ile gerçekleştirimi yapılmıştır. Asıl amaç en son SW teknolojilerini tanımak ve KVA ların SWS ile gerçekleştirimindeki sorunları ortaya çıkarmaktır. Bu çalışma daha çok SWS lerin gerçekleştirimine yöneliktir. Bu konuda daha detaylı çalışmalar ve değerlendirmeler gelecek çalışmamızda yapılacaktır. Sonuç olarak, SWS teknolojileri henüz olgunlaşmamıştır. KVA ların SWS ile gerçekleştirimi ile ilgili birçok alanda yeni çalışmalara ihtiyaç vardır. Bu çalışma, SWS gerçekleştiriminin yanında, bu alanda standartlar geliştiren OGC ve W3C organizasyonlarının web servisleri arasındaki felsefe farkının belirlenmesi ve çözümünde katkı sağlamıştır. SW teknolojilerinin olgunlaşmadığının en önemli göstergesi bütünleşik bir SW servis geliştirme, yerleştirme, koşturma ve yönetim mimarisinin olmayışıdır. Her bir işlev için ayrı ayrı birçok yazılım bileşeninin kullanılması gerekmektedir. Bu, çalışmada senaryonun gerçekleştiriminde karşılaştığımız bir durumdur ve gerçek uygulamaların geliştirilmesini zorlaştırmaktadır. WSMX in ( Service Modelling execution environment) bütünleşik bir SW servisleri geliştirme ve koşturma mimarisi olduğu iddia edilmesine (Herold, 2008) rağmen gerçek uygulamalarda test edilmesi gerekmektedir. Bu teknolojilerin olgunlaşmadığının diğer bir belirtisi 6 http://musil.uni-muenster.de/onto/ace/a_createmap.owl
çalışmamızda da karşılaşılan bir sorun olan yazılım araçlarının kullanıcı dostu olmayışıdır. Bu yüzden uygulama esnasında bazı hata mesajlarının giderilmesi kolay olmamıştır. KVA ların SW servisleri ile gerçekleştiriminde ilave çalışmalara ihtiyaç vardır. Örneğin; KVA alanında ne kadar semantiğe ihtiyaç vardır?, performans gereksinimleri nedir ve nasıl karşılanabilir?, Mimari nasıl olmalıdır?, KVA yı pratik olarak gerçekleştirebilmek için yeterli yazılım araçları mevcut mudur? gibi sorular, ilave çalışma gerektiren başlıca konulardır. Ne kadar semantik gerektiği, performans açısından ve var olan sözdizimsel gerçekleştirimden semantik gerçekleştirime geçiş durumunda KVA lar için önemlidir. Bu nedenle KVA ların semantik gereksinimleri belirlenmelidir. Bu da gelecek de çalışılması gereken diğer bir alandır. KAYNAKLAR EC (2004) Proposal for a Directive of the European Parliament and of the Council, Establishing an Infrastructure for Spatial Information in the Community (INSPIRE), Brussels, 2004 1-32. Cömert, Ç.; Akıncı, H. Services: An E-Government Perspective, 2nd FIG Regional Conference and 10th Anniversary of ONIGHT, Marakech, Morocco, pp.58-71, 2003. Guha, R.; McCool, R.; Miller, E. Semantic Search, in WWW 03, Proceedings of the 12 th International conference on World Wide, Budapest, Hungary, pp.700 709, 2003. Berners-Lee, T.; Hendler, J.; Lassila, O. The Semantic. Scientific American, vol.5, pp.34-43, 2001. Narayanan, S.; McIlraith, S., A. Simulation, Verification and Automated Composition of Services, WWW 2002, 77-88, 2002. Gruber, T. Toward principles for the design of ontologies used for knowledge sharing, International Journal of Human- Computer Studies, vol.43, 907 928, 1995. OMB. Circular A-16, Office of Management and Budget, Washington, 1992. Chatterjee, A.; Segev A. Data Manipulation in Heterogeneous databases, SIGMOD Record, 20, 64-68, 1991. Worboys, M.F.; Deen S.M. Semantic Heterogeneity in Distributed geographic databases, SIGMOD Record, 20, 30-34, 1991. Bishr, Y. Overcoming the semantic and other barriers to GIS interoperability, International journal of geographical information science, 12, 299-314, 1998. W3C. Services Description Requirements, W3C Working Draft, http://www.w3.org/tr/ws-desc-reqs/, 2002. McGovern, J.; Tyagi, S.; Stevens, M.; Mathew S. Java Services Architecture, Morgan Kaufmann, 2003. Colan, M. Service-Oriented Architecture expands the vision of services, Part 1: Characteristics of Service-Oriented Architecture, http://www-128.ibm.com/ developerworks/webservices/library/ws-soaintro.html, 2004. Weerawarana, S.; Curbera, F.; Leymann, F.; Storey T.; Ferguson, D. F. Services Platform Architecture: SOAP, WSDL, WS-Policy, WS-Addressing, WS-BPEL, WS-Reliable Messaging, and More, Prentice Hall, 2005. W3C. XSL Transformations (XSLT), W3C Recommendation, http://www.w3.org/tr/xslt20/, 2007. UDDI. Universal Description, Discovery and Integration (UDDI), Version 3.0.2, http://uddi.org/pubs/uddi-v3.0.2-20041019.htm, 2004. OASIS. ebxml Registry Information Model, Version 3.0, OASIS Standard, 2005. Lake, R.; Burggraf, D.; Trninić, M.; Rae, L. Geography Mark-up Language (GML), John Wiley & Sons: New York, 2004. Millard, K.; Atkinson, R.; Woolf, A.; Lowry, R.; Haaring, P.; Hernandez, F.; Hamre, T.; Pillich, D.; Bothien, H.; Berghe, W.V.; Johnson, J.; Matthews, B.; Dahlin, H.; Flemming, N.; Vladymyrov, V.; Meckenzie, B.; Edwards, A.; Hoeven, W.; Harphen, Q.; Ross, G. Using XML Technologies for Marine Data Exchange, A position Paper of the MarineXML Initiative, 2005. OGC. OGC Catalogue Services ebrim (ISO/TS 15000 3) profile of CSW, OGC 04-017r1, Version: 0.9.1, OGC Discussion Paper, 2004. OGC. OpenGIS Catalogue Services Specification 2.0 - ISO19115/ISO19119 Application Profile for CSW 2.0, OGC 04-038r2, Version: 0.9.3, OGC Recommendation Paper, 2005. Bahar Ö. Determining the requirements of Integrated Coastal Zone Management in Turkey, MSc.E. Thesis, Karadeniz Technical University, Trabzon, 2007 (in Turkish). W3C. OWL-S: Semantic Markup for Services, W3C Member Submission, http://www.w3.org/submission/owl-s/, 2004. Srinivasan, N.; Paolucci, M.; Sycara, K. An efficient algorithm for OWL-S based semantic search in UDDI. In: Proceedings of the 1st International Workshop on Semantic Services and Process Composition, 96-110, 2004. Bernstein, A.; Klein. M. Towards high-precision service retrieval. In I. Horrocks and J. Hendler, editors, The Semantic - First International Semantic Conference, 84-101, 2002. Alani, H.; Brewster, C. Metrics for Ranking Ontologies. In: 4th Int. EON Workshop, 15th Int. World Wide Conf., Edinburgh, 2006. Tartir, S.; Arpinar, I. B. Ontology Evaluation and Ranking using OntoQA, Proceedings of the First IEEE International Conference on Semantic Computing, Irvine, CA,185-192, 2007. Guarino, N. Understanding, building and using ontologies. International Journal of Human-Computer Studies, 46, 293-310, 1997. Lemmens, R. Semantic interoperability of distributed geo-services, Phd Thesis, Publications on Geodesy, Netherlands Geodetic Commission, 2006. Herold, M. WSMX documentation, Version: 1.0, Digital Enterprise Research Institute Galway, Ireland, 2008.