Uluslararası CBS Standartları-INSPIRE

Coğrafi bilgi standartları üreten başlıca organizasyonlar; Uluslararası Standardizasyon Organizasyonu (ISO - International Organization for Standardization), Açık Coğrafi Bilgi Konsorsiyumu (OGC - Open Geospatial Consortium) ve Avrupa Standart Komitesi (CEN - Commité Europeen du Normes)’dir. Özellikle Avrupa’da kurumsal koordinasyon için bu organizasyonlardan her birinin birlikte çalışabilirlik düzeyini artırmada önemli rolleri olmuştur. ISO/TC211 Coğrafi Bilgi/Geomatik Komitesi, ISO’nun coğrafi bilgi standartları geliştiren komitesidir ve coğrafi bilgi üreticileri/kullanıcıları için üst düzey kavramsal standartlar geliştirmektedir. OGC, farklı yazılım ve donanım platformlarında coğrafi bilginin paylaşımı ve birlikte çalışabilirliğine yönelik doğrudan sektör odaklı standartlar üretmektedir. CEN/TC 287, CEN’in Coğrafi Bilgi Grubu ise Avrupa’ya has birlikte çalışabilirlik konuları ile ilgilenmektedir. Süreç içerisinde ISO/TC 211’e yer açmak üzere bir dönem pasif kalmış, ancak sonrasında Avrupa’daki bölgesel farklılıklar konusu ile ilgilenebilecek Avrupa’ya has bir organizasyonun gerekliliğinin anlaşılmasıyla tekrar etkin hâle gelmiştir.

CBS’de standardizasyon 1990’lı yıllardan itibaren başlamış olsa da, bu süreç daha çok veri değişimi/dönüşümü konularındaki çabalarından ibarettir. Uluslararası düzeyde standardizasyon desteği henüz sağlanamamıştır ve bu süreç oldukça yavaş gelişmiştir. 1995’ten itibaren ISO TC 211 ve OGC uluslararası coğrafi platformda yükselen organizasyonlar olmuşlardır. OGC üyesi olan önde gelen firmalar, devlet kurumları, üniversiteler vb. genel olarak yazılım arayüz tanımlamaları geliştirirken, ISO/TC 211 coğrafi veri standartları geliştirmektedir. ISO’nun diğer bağımsız standartları ile karşılaştırıldığında, TC 211 Coğrafi Bilgi/Geomatik, kendi standartlar ailesi içinde uyumu gözeterek çalıştığı için daha yavaş ilerleyebilmiştir. ISO/TC 211 ve OGC arasında birlikte gelişmeyi sağlamak ve çalışma konularındaki örtüşmeleri minimize etmek üzere ikili koordinasyon anlaşması bulunmaktadır (JAG – Joint Advisory Group). Buna göre; OGC standartlarını ISO biçimine uygun üretmekte, sonrasında OGC standartları ISO standartlarına dönüşmek üzere ISO/TC 211’e gönderilmektedir. Örneğin, çok iyi bilinen WMS ve GML standartları, hem OGC hem ISO standardıdır. OGC bu bakımdan, bir nevi, üretilmek istenen standartların prototipini geliştirip denemeye sunmaktadır. ISO ve OGC standartları yanı sıra, birlikte çalışabilirlik için Dünya Çapında Ağ Birliği (World Wide Web Consortium-W3C), Nesne Yönetim Grubu (Object Management Group-OMG) ve OASIS (Organization for the Advancement of Structured Information Standards) gibi uluslararası bilgi teknolojileri oluşumlarının standartlarına da uyulması gerekmektedir. Avrupa’da mekânsal veri standardizasyonu genel görünüm itibariyle üç aşamalıdır. Standartlar uluslararası düzeydedir, bu standartlar Avrupa seviyesinde benimsenip kabul edilmiştir ve Avrupa Birliği üye ülkeleri tarafından ulusal düzeyde uygulanmaya geçirilmiştir.

ISO/TC211, dijital ortamda coğrafi veri yönetiminde yöntem ve araçları, farklı kullanıcılar arasında dijital ortamda verinin elde edilmesi, işlenmesi, analizi, erişimi ve sunumu için gerekli olan standartları belirlemektedir. ISO standartları, geliştirme ve onaylama olmak üzere iki aşamada üretilmektedir. Daha sonraki standardizasyon aşamaları ISO kapsamında değildir. ISO/TC211 standartları, coğrafi bilgi yönetiminde model bazlı yaklaşıma sahiptir. Bu yaklaşımla bütün standartlar bir üst modelin alt bölümleri olarak düşünülebilir, birbiriyle bağlantılı ve uyumludur. ISO standartlarında belirtilen bir kavram, bütün standartların terminolojilerinde de aynı şekilde ifade edilmektedir. ISO/TC 211 standartları kavramsal düzeyde olmasına rağmen birlikte çalışabilirlik, terminoloji ve jeodezik referans sistemine kadar birçok alanda etkin olmuştur. 

ISO/TC 211 Komitesi 191XX isimlendirmesini kullanarak, 5 ana çalışma grubu ile standartlar üretmektedir. Bu gruplar; 

• Çerçeve/Referans Modeli: Coğrafi bilgi bileşenlerinin nasıl uyumlu hâle getirileceğini belirler, veri paylaşımı ve iletişimi için ortak bir temel sağlar. 

• Coğrafi Bilgi Servisleri: Coğrafi bilginin kartografik sunumu için metodolojiyi ve veri transfer formatlarında kodlamayı belirler. Bu servisler ayrıca uydu konumlandırma ve navigasyon sistemlerini içerir. 

• Veri Yönetimi: Coğrafi veri kalitesini değerlendirmede tanımlamaları içerir. Detay kataloglama ve metaveri tanımlamasını da kapsar. 

• Veri Modelleri ve Operatörleri: Coğrafi nesnelerin geometrik olarak nasıl modelleneceği ile ilgilidir. 

• Profiller ve Fonksiyonel Standartlar: Farklı uygulama alanlarındaki kullanıcıları uyumlu hâle getirmek için standart gruplarını bir araya getirir. Böylelikle ülkeler kendi veri grupları için farklı profillere sahip olabilir. 

Mekânsal Veri ile ilgili ISO/TC 211 Standartları: 

ISO 19103 - Personel Kavramsal Şema Dili Sertifikası 

ISO 19107 - Uzamsal Şema (Spatial schema) 

ISO 19108 - Zamansal Şema (Temporal schema) 

ISO 19109 - Uygulama Şema Kuralları 

ISO 19110 - Detay Kataloglama Metodolojisi 

IISO 19111 - Koordinatlarla Uzaysal Referanslama (Spatial referencing by coordinates) 

ISO 19112 - Konumsal Referanslama 

ISO 19113 - Kalite Prensipleri (Quality principles) 

ISO 19114 - Kalite Değerlendirme Prosedürleri (“Quality” evaluation procedures) 

ISO 19115 -Metaveri 

IISO//TR 19121 – İmge ve Grid Veri 

ISO 19123 - Kapsama Alanı Geometrisi ve İşlevi (Schema for coverage geometry and functions) 

ISO 19124 - İmge ve Grid Veri Bileşenleri 

ISO 19126 - Detay Kavram Sözlüğü ve Kayıtlar (Profile -- FACC Data Dictionary) 

ISO 19127 - Geodetik Kodlar ve Parametreler 

ISO 19129 - İmge ve Grid Veri Çerçevesi 

ISO 19130 - İmge ve Grid Veri İçin Sensör ve Veri Modeli 

ISO 19131 - Veri ürünü Tanımlaması (Data product specification) 

ISO 19137 – Uzamsal Şemanın ve Diğer Önemli Şemaların Sıklıkla Kullanılan Profilleri 

Mekânsal Veri Servisleri ve Erişim ile ilgili ISO/TC 211 Standartları: 

ISO 19116 – Konumlama Servisleri 

ISO 19117 – Gösterim 

ISO 19118 – Kodlama 

ISO 19119 – Servisler 

ISO 19125 – Basit Detay Erişimi 

ISO 19128 – Web Harita Sunucusu Arayüzü (Web Map Server Interface) 

ISO 19132 – Yer Bazlı Servis Standartları (Location “based” services possible standards) 

ISO 19133 – Yer Bazlı Servisler İzleme ve Navigasyon (Location “based” services tracking and navigation) 

ISO 19136 – Coğrafi İşaretleme Dili (GML-Geography Markup Language) 

ISO 19139 – Metaveri XML Şema Uygulaması 

OGC WPS: Web İşleme Servisi (Web Processesing Service): Son kullanıcılara ağ üzerinde her türlü CBS fonksiyonlarını kullanma imkânı sağlar. Bu servis hem vektör, hem raster veri üzerinde tampon bölge, yakınlık, çakıştırma, vb. mekânsal analizler yapabilmeyi sağlar. 

OGC WMS: Web Harita Servisi (Web Map Service): En yaygın olarak kullanılan OGC standardıdır. Konumsal veriyi statik haritalar olarak döndürür; yani sunucudaki koordinat bilgisine sahip coğrafi verilerin istemciye resim formatında görüntü veya haritalar olarak iletilmesini sağlar. Coğrafi veriler JPEG, GIF, PNG gibi resim formatlarına, nadiren de bir vektör formatı olan SVG’ye dönüştürülerek kullanıcıya ulaşır. Günümüzde birçok coğrafi veri sunucu yazılımı bu servisi sağlayabilmektedir. Kullanıcı tarafında ise gerek internet tabanlı, gerekse masaüstü yazılımlarda bu servis kullanılabilmektedir. Aynı zamanda, ISO 19128 standardı olarak yayımlanmıştır. 

OGC WFS: Web Detay Servisi (Web Feature Service): Sunucularda farklı formatlarda tutulan vektör verileri, detayları ile birlikte sağlayan servistir. GML formatında vektör (nokta, çizgi, poligon) veri sağlar. Yukarıda bahsedilen İnternet Harita Servisi (WMS) istenen veriyi resim olarak görüntüler, fakat bu her zaman yeterli olmayabilmektedir. Web Detay Servisi, vektör olarak tutulan veriyi istemciye (kullanıcı) GML formatında gönderir. Böylece; veri üzerinde sorgulama, özelliklerini öğrenme, yeni veri oluşturma, veri silme, veri güncelleme ve basit analizler yapabilme imkânı sağlar. 

OGC WCS: Web Raster Servisi (Web Coverage Service): Mevcut raster veriyi detaylı tanımları ile birlikte sunar. WMS’de olduğu gibi sadece resmedilmiş değil, yorumlanabilir ve sonuç çıkartılabilir bir veriyi orijinal semantiği ile geri gönderir. Piksel bazlı, zamana ve mekâna göre değişen verilerdir. Raster; DEM, TIN, DTED, grid gibi yüzey ifade eden veriler için kullanılır. WCS, imaj, sayısal yükseklik matrisi (DEM) ve diğer grid yapıdaki bozulmamış, satır, sütun verisine erişim sağlar. Gelen imgeler orijinal formatındadır (DTED, geoTIFF, NITF gibi). 

OGC W-CatS: Web Katalog Servisi (Catalogue Service for Web): Mekânsal veri altyapılarında; mekânsal verileri arama, bulma ve erişim gibi işlemleri metaveri üzerinden yapmaya yarayan servistir. Metaveri, genellikle bir katalog içerisinde tutulur ve katalog ara yüzleri yoluyla servis ve uygulamalara erişilerek istenen kriterlere uygun mekânsal verinin mevcut olup olmadığı, mevcut ise hangi kurum ve kuruluşun veri tabanında tutulduğu, üretim tarihi, ölçeği vb. bilgilere ulaşılır. 

OGC WCTS: Koordinat Dönüşüm Servisi (Coordinate Transformation Service): Geometrik objelerin koordinatlarını bir referans sisteminden diğerine GML formatında çeviren web servisidir. Koordinat sistemlerinin tanımlanması ve doğru hesaplamayı destekleyen koordinat dönüşüm sistemlerine erişim için standart bir yol sunar. Böylelikle mekânsal yazılımlar için birlikte çalışabilir koordinat dönüşüm bileşenleri geliştirme imkânı verir. Bu şekilde geliştirilen yazılımlarda veri almak kolaylaşır ve kullanıcılar hangi koordinat sisteminden veri aldıklarını bilmek zorunda olmadan kendi sistemlerine mekânsal veri alabilirler. 

OGC GML: Coğrafi İşaretleme Dili (Geographic Markup Language): Coğrafi İşaretleme Dili, XML tabanlı bir veri değişim formatıdır. Coğrafi nesnelerin geometri ve öznitelik bilgilerinin, depolanması ve iletilmesini sağlayan bir dildir. Coğrafi nesneler geometrileri, öznitelikleri, koordinat referans sistemleri, topoloji, zamansal ifadeler, birimler, ölçüler, gösterim biçimleri gibi çok sayıda şemayla tanımlanmaktadırlar. Bir coğrafi nesne bu şemalardan hepsine göre tanımlı özelliklere sahip olmasa bile, coğrafi olarak anlamlı bir nesne olabilmesi için en azından geometri ve koordinat şemasına sahip olmalıdır. Adres, ulaşım, arazi örtüsü vb. temaların detay sınıfları; adı, geometrisi, koordinatları, öznitelikleri vb. uygulama şemalarıyla ifade edilir ve nesneye yönelik UML diliyle sunulur. UML ile tanımlanan temel mekânsal veri modeline ait uygulama şemalarından GML tabanlı veri değişim standardı üretilir. GML’nin amacı, coğrafi nesnelerin ve uygulama şemalarının tanımlamasında yazılımdan/donanımdan bağımsız açık kaynak kodlu bir hizmet sağlayarak farklı sistemler arası coğrafi verilerin birlikte çalışabilirliğini temin etmektir. GML dosyaları çoğu zaman farklı yazılımların formatlarından dönüştürülerek oluşturulur. Örneğin SHP dosyasının GML formatına dönüştürülmesi gibi. GML bu anlamda coğrafi verinin gerek internet üzerinden, gerekse internet olmadan ortak bir standartta taşınabilmesi için çok etkili bir çözüm olmuştur.

Küresel MVA (GSDI – Global Spatial Data Infrastructure) 1998 yılında, ülkelerin kritik öneme sahip sosyal, ekonomik ve çevresel konularını daha iyi ele alabilmelerini sağlayacak yerel, ulusal ve uluslararası MVA’ların gelişimi için uluslararası dayanışma ve işbirliği sağlamak amacıyla kurulmuştur. Uluslararası gönüllü bir organizasyon olan GSDI’nin günümüz itibariyle küresel bir MVA kurmak gibi bir amacı yoktur. Daha ziyade MVA konusunda temel ilkeleri ortaya koymak, farkındalık yaratmak, MVA ile ilgili yayınlar yapmak ve başarılı uygulama örneklerini paylaşmak konularına odaklanmıştır. 

Uluslararası/Bölgesel MVA’lar birden çok Ulusal MVA’nın (UMVA) uyumlaştırılmış birleşimi olabilmekte veya bir kısmı UMVA’sı olan bir kısmı UMVA’sı olmayan ülkelerden meydana gelebilmektedir. Kendi UMVA’larını geliştiremeyen ülkeler genellikle bulundukları bölgedeki uluslararası/bölgesel bir MVA’nın kapsamı altına girmektedirler. Uluslararası/Bölgesel ölçekte MVA’lara örnek olarak; 

• INSPIRE (Infrastructure for Spatial Information in the European Community) ile hayata geçirilmeye çalışılan Avrupa Mekânsal Veri Altyapısı (ESDI - European Spatial Data Infrastructure), 

• Asya ve Pasifik ülkelerini içine alan PCGIAP (Permanent Committee on GIS Infrastructure for Asia and the Pacific), 

• Latin Amerika Ülkelerinin PCGIAP’ı örnek alan MVA (PCIDEA - Committee for the Infrastructure of Geospatial Data of the Americas) sayılabilir. 

Afrika ve Orta Doğu’da henüz bir Uluslararası/Bölgesel MVA mevcut değildir. 

Bir ülke için geliştirilmiş MVA’ya, Ulusal Mekânsal Veri Altyapısı (UMVA) denmektedir. UMVA’lar, ulusal öncelikler, kullanılan standartlar ve uygulama biçimlerine göre ülkeden ülkeye değişkenlik göstermektedir. UMVA örneklerinden bazıları aşağıdaki gibidir: 

• ABD Ulusal Mekânsal Veri Altyapısı: NSDI, 1994 yılında oluşturulmaya başlanmıştır ve dünyadaki ilk UMVA olarak bilinmektedir. 

• Almanya Ulusal Mekânsal Veri Altyapısı: IMAGI 

• Avustralya Ulusal Mekânsal Veri Altyapısı: ASDI 

• Güney Afrika Ulusal Mekânsal Veri Altyapısı: NSIF 

• Hindistan Ulusal Mekânsal Veri Altyapısı: NSDI-India 

• İngiltere Ulusal Mekânsal Veri Altyapısı: NGDF 

• İspanya Ulusal Mekânsal Veri Altyapısı: IDEE 

• Kanada Ulusal Mekânsal Veri Altyapısı: CGDI 

• Portekiz Ulusal Mekânsal Veri Altyapısı: SNIG, Avrupa’daki ilk UMVA’dır. 

• Türkiye Ulusal Mekânsal Veri Altyapısı: CBS-A, INSPIRE modelini esas alan TUCBS (TRGIS) projesi ile hayata geçirilmeye çalışılmaktadır. 

Coğrafi bilgi yerel, ulusal ve uluslararası ölçekte karar verme mekanizmalarının temelini oluşturmaktadır. Avrupa’nın tarihinde Avrupa ulusları arasında işbirliği ve dayanışma esaslarına dayalı Avrupa Birliği, Avrupa Topluluğu, Avrupa Konseyi gibi üst oluşumlarla koordinasyon sağlama geleneği süregelmiştir. Bu geleneğin bir uzantısı olarak Avrupa genelinde MVA oluşturmaya yönelik ulusal veya bölgesel kısmi girişimler olmuştur. Bunlardan en önemlileri; 

• İstatistiki Bölge Birimleri Sınıflandırması (NUTS - Nomenclature des Unités Territoriales Statistiques), 

• Avrupa Harita Projeksiyonları Düzenlemesi, 

• CORINE Arazi Örtüsü 2000, 

• Avrupa Toprak Atlası, 

• Avrupa Sınırlar Haritası, 

şeklinde sıralanabilir. 

INSPIRE öncesinde Avrupa’daki mekânsal verilerle ilgili durum şu maddelerle özetlenebilir: 

• Veri politikasının yetersizliği: telif, erişim hakları, lisanslama, ücretlendirme 

• Koordinasyon eksikliği: ülkeler arasında ve ülke içindeki yönetim katmanları içinde koordinasyonsuzluk 

• Standartların yokluğu: birbiri ile bağdaşmayan bilgiler ve uyumsuz bilgi sistemleri 

• Başka amaçlar için tekrar kullanılamayan veriler 

• Verilerin parçalı olması 

• Tekrarların olması 

• Olmayan veriler 

• Veri kalitesi 

INSPIRE yol haritasında dört uygulama aşaması belirlenmiştir. Bunlar aşağıdaki gibi özetlenmektedir: 

• Birinci aşamada; Avrupa Birliği ülkelerinde yer alan mekânsal veri setleri için metaverilerin hazırlanması ve bu metaverilerle ilgili dokümantasyona erişim için gerekli araçların geliştirilmesi, 

• İkinci aşamada; farklı noktalardan erişilen farklı veri setlerine, bu verilerin ortak bir sistemde harmanlandığı tek bir merkezden erişimin sağlanması, 

• Üçüncü aşamada, mekânsal temalara (ör; ulaşım ile ilgili veriler) ilişkin ortak mekânsal veri modelleri geliştirilerek mevcut veri kümelerinin bütünleşmesi, 

• Dördüncü ve son aşamada ise, farklı ulusal ve yerel düzeylerdeki, farklı ölçek ve farklı kaynaklara sahip mekânsal veri kümelerinin, ortak standartlar ve protokoller kullanılarak, sürekli mekânsal veritabanları şeklinde bütünleştirilmesi hedeflenmiştir. Tüm aşamalar tamamlandıktan sonra, çevreye doğrudan etkisi olan veya olmayan faaliyetlerin düzenlenmesi, uygulanması ve değerlendirilmesi ile ilgili politikaları desteklemek için kullanılabilir, anlamlı, uyumlu ve belirlenen standartları sağlayan coğrafi bilgiler sağlanmış olacak ve tüm kullanıcıların bu bilgilere erişimi ile kullanıcılara karar verme aşamasında destek sağlanacaktır. Uygulama dönemine dair tüm bu aşamaların 2021 yılında tamamlanmış olması beklenmektedir 

INSPIRE metaveri bileşenleri 10 başlıkta toplanmıştır: 

1. Verinin Kimliği: Veri kaynağının ismi, veri kaynağının tipi. Örneğin, mekânsal veri seti mi, veri servisi mi olduğu, veri kaynağının adresi gibi bilgileri içerir. 

2. Mekânsal Veri ve Veri Servisleri Sınıflandırması: Veriyi konusuna göre kategorize eder. Veriye hangi tür servis tipiyle (görüntüleme, indirme, dönüştürme vb.) erişilebileceği bilgisini içerir. 

3. Anahtar Kelime: Veriyle ilgili önceden tanımlanmış anahtar kelimeleri içerir. 

4. Coğrafi Konum: Veriyi dıştan sınırlayan doğu-batı enlem, kuzey-güney boylam bilgisi. 

5. Zamansal Referans: Oluşturma, yayınlanma güncellenme tarihleri. 

6. Coğrafi Veri Kalitesi ve Geçerlilik: Doğrulama ve kalite kontrolü bilgileri, çözünürlük. 

7. Uygunluk: INSPIRE Direktifi’ne uygunluk derecesi ve gerekli bölümlere referans. 

8. Erişim ve Kullanım Koşulları: Erişimde kısıtlamalar ve varsa ücretlendirme bilgisi. 

9. Mekânsal Veri Setlerinin ve Servislerinin kurulum, yönetim ve bakımından sorumlu Kuruluşlar: Veri kaynağının işletme, yönetim, bakım ve dağıtımından sorumlu olan kurum/kurumlar ve hangi konudan sorumlu olduğu bilgisi. 

10. Metaverinin Metaverisi: Metaveriyi üreten kurum, metaveri üretim tarihi ve metaveri dili bilgisi.