Ontología para la infraestructura de datos espaciales marítima, fluvial y costera de Colombia

Abstract

Las infraestructuras de Datos Espaciales – IDE, facilitan el descubrimiento, acceso, gestión, distribución, reutilización, y preservación de los recursos geográficos dispuestos digitalmente. La Dirección General Marítima, lidera una IDE Marítima, Fluvial y Costera – IDE-MFC, una IDE temática que busca aportar al conocimiento y apropiación de los océanos y litorales del país a la sociedad. Uno de los retos que enfrenta la IDE-MFC es establecer técnicas de organización y búsqueda pensadas en la recuperación de los datos e información geográfica que garanticen la correcta interpretación a los demás usuarios. Así, aparece el concepto ontológico como la estrategia para la representación y recuperación de los datos a través de su significado. La construcción de ontologías ha permitido armonizar la semántica de los conceptos en el dominio geográfico, a través de la definición de relaciones, atributos, reglas y axiomas de los elementos, es posible contemplar un entendimiento común para usuarios y máquinas en un dominio específico. Para construir una ontología en la IDE-MFC, se tomaron los datos de 3 grandes áreas de conocimiento que disponen datos e información geográfica a la comunidad marítima. Se revisaron las metodologías existentes para la elaboración de ontologías, en donde se identificaron los pasos a seguir para la construcción y mantenimiento de la ontología, así mismo, realizar la especificación de la ontología para esta IDE temática. Dentro del fortalecimiento de la semántica de los datos geográficos en el dominio marítimo, se identificaron recursos ontológicos y no ontológicos para fortalecer el conocimiento de los elementos espaciales seleccionados. Según la gestión de información de la IDE-MFC, se definieron clases, instancias, relaciones, propiedades y axiomas dentro del diseño ontológico. A través del software Protégé se construyó la ontología en el lenguaje Ontology Web Language - OWL, en donde se aprovechó el establecimiento de jerarquías entre las clases y la posibilidad de integrar la ontología GeoSPARQL que permitió el enlace geográfico de los datos seleccionados. Para su implementación, se transformó la ontología al modelo de datos Resource Description Framework – RDF que permitió realizar consultas a través de la semántica de los datos en un punto de consulta SPARQL Endpoint. La construcción de la ontología para la IDE-MFC, proporciona una representación estructurada del conocimiento, presentándose como una herramienta que puede apoyar el análisis y la evaluación de conceptos respaldados por diferentes fuentes de conocimiento en un mismo escenario. Se espera realizar su fortalecimiento y publicación siguiendo las directrices de la Dirección General Marítima. (Texto tomado de la fuente)

Spatial Data Infrastructures – SDI facilitate the discovery, access, management, distribution, reuse, and preservation of digitally geographic resources. Directorate General Maritime leads a Maritime, River and Coastal SDI – IDE-MFC, a thematic SDI that seeks to contribute to the knowledge and appropriation of the country’s oceans and coastlines to society. One of the challenges facing the IDE-MFC is to establish organizational and search techniques designed to recover data and geographic information that guarantee the correct interpretation to other users. Thus, the ontological concept appears as the strategy for the representation and retrieval of data through its meaning. The construction of ontologies has allowed to harmonize the semantics of the concepts in the geographical domain, through the definition of relationships, attributes, rules and axioms of the elements, it is possible to contemplate a common understanding for users and machines in a specific domain. To construct an ontology in the IDE-MFC, data were taken from 3 major areas of knowledge that provide data and geographic information to the maritime community. The existing methodologies for the elaboration of ontologies were reviewed, where the steps to be followed for the construction and maintenance of ontology were identified, as well as the specification of the ontology for this thematic SDI. Within the strengthening of the semantics of geographical data in the maritime domain, ontological and non-ontological resources were identified to strengthen the knowledge of the selected spatial elements. According to the information management of the IDE-MFC, classes, instances, relations, properties, and axioms were defined within the ontological design. Through the Protégé software, ontology was built in the Ontology Web Language - OWL language, where the establishment of hierarchies between classes and the possibility of integrating the GeoSPARQL ontology that allowed the geographical link of the selected data was taken advantage of. For its implementation, the ontology was transformed to the Resource Description Framework – RDF data model that allowed to perform queries through the semantics of the data in a SPARQL Endpoint. The construction of the ontology for the IDE-MFC, provides a structured representation of knowledge, presenting itself as a tool that can support the analysis and evaluation of concepts supported by different sources of knowledge in the same scenario. It is expected to be strengthened and published in accordance with the guidelines of the Directorate General Maritime.