Τεκµηρίωση χωρικής και χρονικής εξέλιξης του ελλαδικού χώρου: Οντολογική τυποποίηση των ιστορικών χαρτών µιας δικτυακής πύλης

Transcript

1 Χαρτογραφική Επιστηµονική Εταιρεία Ελλάδας Η Χαρτογραφία του Ελληνικού Κράτους 11 ο Εθνικό Συνέδριο Ναύπλιο,, εκεµβρίου 2010 Τεκµηρίωση χωρικής και χρονικής εξέλιξης του ελλαδικού χώρου: Οντολογική τυποποίηση των ιστορικών χαρτών µιας δικτυακής πύλης 1 Ελένη Γκαδόλου, 2 Ελένη Τοµαή, 1 Εµµανουήλ Στεφανάκης, 1 Γεώργιος Κρητικός (1) Χαροκόπειο Πανεπιστήµιο Αθηνών, Τµήµα Γεωγραφίας {egkadolou, estef, gkriti}@hua.gr (2) Εργαστήριο, Σχολή Αγρονόµων & Τοπογράφων Μηχανικών, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο etomai@mail.ntua.gr

2 Θέµα µελέτη Map Ontology Concept

3 Ιστορικοί χάρτες Φέρουν ιστορική γεωγραφική πληροφορία που µπορεί να χρησιµοποιηθεί σε εφαρµογές ιστορικού/πολιτιστικού/εκπαιδευτικού περιεχοµένου είτε ως γεωγραφικό υπόβαθρο είτε ως σύνολο δεδοµένων Οχυρά

4 Ιστορικοί χάρτες Περιγράφουν την εξέλιξη / µεταβολές µιας γεωγραφικής οντότητας στο χώρο και το χρόνο Οι µεταβολές περιλαµβάνουν: Ύπαρξη πληροφορίας στο παρελθόν αλλά όχι στο παρόν (εξαφάνιση οντότητας) Ύπαρξη πληροφορίας στο παρόν αλλά όχι στο παρελθόν (γένεση οντότητας) Αλλαγή γεωµετρικών ιδιοτήτων οντότητας Αλλαγή θεµατικών ιδιοτήτων οντότητας Λάρισσα, χάρτης 1881 Λάρισσα, φ.χ. Γ.Υ.Σ

5 Σηµασιολογική τεκµηρίωση ιστορικών χαρτών Γιατί είναι απαραίτητη; A. Για την ανάπτυξη µηχανισµών διαλειτουργικότητας (ενός καταλόγου χαρτών/πύλης πρόσβασης) µε χωρικές ή µη εφαρµογές Ιστορικοί Χάρτες Κατάλογος Χαρτών Βάση δεδοµένων ιστορικών τεκµηρίων Τµήµα συστηµάτων διαχείρισης πολιστικού αποθέµατος (DMLs ή Portals) Υπόβαθρο ανάρτησης/απεικόνισης ιστορικής ή άλλης πληροφορίας Σύνολο ιστορικών γεωγραφικών δεδοµένων Standards Semantics Linked Data.... Semantic Web Κατάλογος τοπωνυµίων Cultural Atlas (Gartner, 2009)

6 Σηµασιολογική τεκµηρίωση ιστορικών χαρτών Γιατί είναι απαραίτητη; B. Για την ενίσχυση της σηµασιολογικής αναζήτησης ενός ιστορικού χάρτη µε κριτήρια χωρικά & εννοιολογικά (γεωµετρία, γεωγραφία, ιστορικές περιοχές, τοπωνύµια,...) GeoPortal (Montaner, 2009) Βρες χάρτη της δεκαετίας 1900 που εµπεριέχει την περιοχή µε συντεταγµένες φ,λ Βρες χάρτη του 19ου αιώνα που απεικονίζει το χωριό Πλατανούλια Κατάλογος χαρτών Κατάλογος τοπωνυµίων - -

7 Σηµασιολογική τεκµηρίωση ιστορικών χαρτών Γιατί είναι απαραίτητη; Γ. Για τη συσχέτιση των µεταβολών µιας γεωγραφικής οντότητας στο χώρο και το χρόνο και των αιτιών που την προκάλεσαν. αλλαγή ονόµατος αλλαγή ορίων αλλαγή έκτασης αλλαγή ιδιοκτησιακού Καθορισµός συνόρου Καθορισµός περιοχών Τελικά καθεστώτος όµηση σηµασιολογικής σχέσης ιστορικού και σύγχρονου υπόβαθρου Μοντελοποίηση φέρουσας χαρτογραφικής πληροφορίας - -

8 Θεωρητικό πλαίσιο Theoritical Cartography Conceptual analysis of maps Map Semantics ICA Commission on Theoretical Cartography

9 Η οντολογία ως προτεινόµενη λύση Σκοπός Η διερεύνηση των εννοιολογικών συλλογισµών που εµπλέκονται στη χρήση µιας λέξης και πως διαφοροποιείται αυτή η λέξη νοηµατικά από άλλες παρεµφερείς. Χρησιµότητα Η ικανότητα της οντολογίας να συνενώνει δεδοµένα τα οποία προέρχονται από διαφορετικές πηγές σε ένα µόνο σύστηµα. Υιοθέτηση κοινού σχήµατος ταξινόµησης (διαφορετικές βάσεις δεδοµένων χρησιµοποιούν την ίδια περιγραφική λέξη αλλά µε διαφορετικό νόηµα) Σαφής ορισµός της σηµασίας των οντοτήτων και των σχέσεων µεταξύ τους

10 Ιστορικοί χάρτες & Οντολογίες Ένας χάρτης είναι µια συγκεκριµένη και γενικευµένη - και ως εκ τούτου - άκρως ικανοποιητική απεικόνιση της οντολογίας ενός τµήµατος του γεωγραφικού χώρου. Είναι µια οντολογία δεδοµένου πως καταγράφει τις οντότητες που υπάρχουν στο χώρο, τις ιδιότητές τους και τις µεταξύ τους σχέσεις. Bittner & Smith, 2003 Μια οντολογία για το χάρτη αποδίδει ευκολότερα απαντήσεις σε ερωτήµατα εννοιών και όρων και µπορεί να χρησιµοποιηθεί για την απεικόνιση ενός µοντέλου γνώσης. Svedjemo & Jungert, 2005

11 Μεθοδολογία Βήµα 1 ο : Aνάπτυξη της οντολογίας ενός ιστορικού χάρτη 1. Έννοιες 2. Σηµασιολογικές Ιδιότητες/ Σχέσεις και οι τιµές τους 1. Hypernym 2. Nature 3. Use/purpose 4. Material/cover 5. Has parts/is part of 6. Form/morphology 7. Location 8. Condition/state 9. Time 10. Surrounded by

12 Μεθοδολογία Βήµα 1 ο : Aνάπτυξη της οντολογίας ενός ιστορικού χάρτη 3. Σχέσεις µεταξύ των σχέσεων Location External Spatiality Topology Size Internal Form/ Morphology Temporality Time Shape Nature Condition-State (Current/past/future) Material/ Cover Purpose Transition Activity Process Surrounded by /Surrounding Adjacency Entailment Agent Instrument Patient Causation Role Effect Hypernym/ hyponym Meronym Synonym

13 Μεθοδολογία Βήµα 2ο : Ένταξη της οντολογίας σε οντολογία ανώτατου επιπέδου Σκοπός: έλεγχος εγκυρότητας και θεωρητική τεκµηρίωση (ανεξάρτητη πεδίου εφαρµογής) Basic Formal Ontology BFO (Grenon & Smith, 2004): Εξετάζει τα στατικά/χωρικά και δυναµικά/χρονικά γνωρίσµατα των οντοτήτων ενσωµατώνοντας την τρισδιάστατη αλλά και την τετραδιάστατη προοπτική της πραγµατικότητας σε ένα ενιαίο πλαίσιο. Περιλαµβάνει τις προδιαγραφές των σχέσεων γενικού επιπέδου µεταξύ των αντικειµένων των οντολογικών κατηγοριών, των σχέσεων µεταξύ των κατηγοριών σε µια οντολογία και των σχέσεων µεταξύ των οντολογιών. Αποτελείται από τις κατηγορίες SNAP και SPAN.

14 Basic Formal Ontology (BFO) SNAP οντολογία Συνεχείς οντότητες (π.χ. τρισδιάστατα αντικείµενα) που υπάρχουν στη διάρκεια του χρόνου διατηρώντας την ταυτότητά τους

15 Basic Formal Ontology (BFO) SPAN οντολογία Οντότητες που συµβαίνουν, εξελίσσονται, ή αναπτύσσονται στη διάρκεια του χρόνου

16 Ο ιστορικός χάρτης Έκδοση: Intelligence Department War Office Μεγάλης Βρετανίας ηµιουργία: Commision de délimitation /Commandant Ardagh Kλ.: 1: Συνθήκη Κωνσταντινούπολης φύλλα χάρτη Γεωγραφική κάλυψη: Άρτα & Θεσσαλία

17 Το σύνορο της Ελλάδας Μεταβαλλόµενο στο χώρο και το χρόνο κατά τα χωρικά και θεµατικά χαρακτηριστικά του. Η θέση του στο χώρο καθορίζεται θεσµικά στην εκάστοτε συνθήκη και χωρικά στο χάρτη που τη συνοδεύει παρέχοντας την απαραίτητη ιστορική πληροφορία για την τεκµηρίωση της εξέλιξής του. Αποκτά εννοιολογική υπόσταση το 1832 (ίδρυση ελληνικού κράτους 1ο σύνορο).

18 Το σύνορο της Ελλάδας Ελλάδα Οθωµανική Αυτοκρατορία Μήκος = 383 Km Εδάφη που προσαρτώνται: ν. Άρτας & π. Θεσσαλίας Το σύνορο όπως καθορίστηκε το1881 Αύξηση έκτασης χώρας: km 2 Αύξηση πληθυσµού: κάτοικοι - -

19 Το σύνορο και άλλες οντότητες Γένεση & εξαφάνιση «περιοχών» Αλλαγή ορίων και έκτασης «χωρών» Αλλαγή θεµατικών ιδιοτήτων λοιπών οντοτήτων (ιδιοκτησία, όνοµα, πληθυσµός,...)... «Θεσσαλία» Οθωµανική Αυτοκρατορία Προ 1881 Οθωµανική Αυτοκρατορία Μετά 1881 «Θεσσαλία?» Σήµερα «Θεσσαλία» Ελλάδα - -

20 Οι γεωγραφικές οντότητες του χάρτη

21 Ανάπτυξη οντολογίας για τον ιστορικό χάρτη Γλώσσα: Ontology Web Language (OWL) W3C Λογισµικό: Protégé - OWL editor ( Ερωτήµατα: ποια είναι τα υφιστάµενα µεταδεδοµένα που τηρούνται για την περιγραφή ενός ιστορικού χάρτη; ποια είναι τα στοιχεία που καθορίζουν πλήρως την ταυτότητα ενός ιστορικού χάρτη και ποιες οι µεταξύ τους σχέσεις και τιµές; τι γεωγραφικές οντότητες απεικονίζονται και ποιες οι µεταξύ τους σχέσεις; πως σχετίζονται µε την ιστορική περίοδο στην οποία αναφέρεται ο χάρτης; πως αποδίδεται η χωρική και χρονική µεταβολή µιας γεωγραφικής οντότητας και πως αυτή σχετίζεται µε άλλες οντότητες; πως συσχετίζονται οι ιστορικοί χάρτες διαφόρων χρονικών στιγµών;

22 Η οντολογία για τον ιστορικό χάρτη 1 η προσέγγιση

23 Η οντολογία για τον ιστορικό χάρτη Κλάση Σχέση - -

24 Τµήµα της οντολογίας για το σύνορο Properties «NationalBorder» islocated isvalidby hasvalidationdate hasendvalidationdate separates defines isdepictedat Datatype properties «NationalBorder» hasstatus haslength - - Properties «Place» islocated isdefinedby isannexedto isannexedfrom isdepictedat

25 Στιγµιότυπο για τον ιστορικό χάρτη (individual) - -

26 Ένταξη της οντολογίας στη BFO Length Countries NationalBorders Convention

27 Μελλοντική έρευνα Ολοκλήρωση και ενηµέρωση της προτεινόµενης οντολογίας για τις κλάσεις και τις σχέσεις τους. Ο λεπτοµερέστερος σηµασιολογικός ορισµός της γεωγραφικής θέσης των οντοτήτων που απεικονίζονται σε ένα χάρτη (κλάση Location). Η πλήρης ένταξη της οντολογίας στην SNAP οντολογία όχι µόνο εξετάζοντας τις κλάσεις αλλά και τις ιδιότητές τους. Η εξέταση των αλλαγών και των διαδικασιών που τις προκάλεσαν και η αντιστοιχίση τους στη SPAN οντολογία έτσι ώστε να δηµιουργηθούν σχέσεις µεταξύ των αντικειµένων (SNAP) και των διαδικασιών (SPAN) και να δηµιουργηθεί µια οντολογική µοντελοποίηση των µεταβολών (π.χ. ιστορικές περιοχές).

28 Χαρτογραφική Επιστηµονική Εταιρεία Ελλάδας Η Χαρτογραφία του Ελληνικού Κράτους 11 ο Εθνικό Συνέδριο Ναύπλιο,, εκεµβρίου 2010 Τεκµηρίωση χωρικής και χρονικής εξέλιξης του ελλαδικού χώρου: Οντολογική τυποποίηση των ιστορικών χαρτών µιας δικτυακής πύλης Ευχαριστώ! 1 Ελένη Γκαδόλου, 2 Ελένη Τοµαή, 1 Εµµανουήλ Στεφανάκης, 1 Γεώργιος Κρητικός (1) Χαροκόπειο Πανεπιστήµιο Αθηνών, Τµήµα Γεωγραφίας {egkadolou, estef, gkriti}@hua.gr (2) Εργαστήριο, Σχολή Αγρονόµων & Τοπογράφων Μηχανικών, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο etomai@mail.ntua.gr