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Karla Donato Fook Orientadores: Dr. Antônio Miguel V. Monteiro Dr. Gilberto Câmara

WBCMS – A service oriented web architecture for enhancing collaboration in biodiversity: The case of a species distribution modelling community. Karla Donato Fook Orientadores: Dr. Antônio Miguel V. Monteiro Dr. Gilberto Câmara . 2009. Fonte: USDA - United States Department of Agriculture.

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Presentation Transcript

  1. WBCMS – A service oriented web architecture for enhancing collaboration in biodiversity: The case of a species distribution modelling community Karla Donato Fook Orientadores: Dr. Antônio Miguel V. Monteiro Dr. Gilberto Câmara 2009

  2. Fonte: USDA - United States Department of Agriculture Pesquisa de Biodiversidade

  3. Fonte: http://www.anbg.gov.au/cpbr/program/images/herbarium-compactus-bronwyn-2008-700.jpg http://www.brevardcounty.us/environmental_management/assets/photos/flora/herbarium_sheets_on_table.jpg Dados de Biodiversidade

  4. Pontos de Ocorrência Posição Geográfica Variáveis Ambientais tempetarura Algoritmo precipitação topografia Modelo de Distribução de Espécies Distribuição Preditiva Fonte: Siqueira (2005) Modelagem de Distribuição de Espécies

  5. Área contaminada – antes e depois do trabalho de recuperação em 2001 Companhia Mineira de Metais (CMM) Três Marias-MG Fonte: http://cienciahoje.uol.com.br/ controlPanel/materia/view/2419 Recuperação Ambiental

  6. Callicebus Coimbrai & Callicebus barbarabrownae Conservação de Espécies Fonte: Ibama

  7. Impactos de mudanças climáticas

  8. Bufo marinus Expansão de espécies invasoras Fonte: USDA – United States Department of Agriculture / http://www.environment.gov.au/biodiversity/invasive/publications/cane-toad/ http://g1.globo.com/Noticias/Mundo/0,,MUL1063522-5602,00-MILHARES+DE+SAPOS+SAO+MORTOS+EM+FESTIVAL+NA+AUSTRALIA.html

  9. Compartilhar

  10. Colaboração Compartilhar

  11. Comparar resultados

  12. Executar novos experimentos

  13. Questão 1 Como prover colaboração em uma rede de modelagem de distribuição de espécies?

  14. Questão 2 Qual seria uma forma conveniente de compartilhar conhecimento de uma modelagem de distribuição de espécies utilizando a web?

  15. Hipótese O framework conceitual dos serviços web provê uma base para o desenvolvimento de ambientes colaborativos para modelagens de distribuição de espécies

  16. WBCMS Pelargonium Cordifolium Callicebus Coimbrai & Callicebus barbarabrownae Contribuição Web Biodiversity Collaborative Modelling Services

  17. Objetivo geral Suportar colaboração em uma Rede de Modelagem de Distribuição de Espécies: Compartilhamento de modelagens

  18. Modelagem de Distribuição de Espécies Além de dados de entrada, algoritmo utilizado e resultados obtidos, engloba informações sobre o ciclo do processo de modelagem, anotações e avaliação do pesquisador

  19. Trabalhos Relacionados Serviços Geoweb Biodiversidade e Ambientes Colaborativos Aplicações em Biodiversidade

  20. Trabalhos Relacionados Serviços Geoweb Biodiversidade e Ambientes Colaborativos Aplicações em Biodiversidade

  21. Serviços GeoWeb • Dynamic chaining GIS Web services • Arquitetura na qual aplicações cliente são dinamicamente encadeadas em vários padrões baseados em GIS Web Services (Alameh, 2003) • Road Blockage Service • Resolve tarefas mais complexas através do encadeamento de vários serviços simples (Bernard et al., 2003)

  22. Serviços GeoWeb • Projeto AWARE (Available WAter REsources) • Explora como serviços de geoprocessamento distribuídos podem gerenciar grandes volumes de dados de Observação da Terra (Granell et al., 2007) • WS-GIS • Infra-estrutura de Dados Espaciais baseada em SOA para integrar fontes de dados espaciais heterogêneas (Leite-Jr et al., 2007)

  23. Trabalhos Relacionados Serviços Geoweb Biodiversidade e Ambientes Colaborativos Aplicações em Biodiversidade

  24. Aplicações em Biodiversidade • Projeto WeBIOS (Web Service) • Ferramenta para Pesquisa, Avaliação e Monitoramento da Biodiversidade que suporta consultas exploratórias sobre diversas fontes de dados de biodiversidade (WeBios, 2005) • Aondê Web Service • Suporta compartilhamento e gerenciamento de ontologia na web no domínio de biodiversidade (Daltio and Medeiros, 2008) • Projeto BioWired • Arquitetura P2P que suporta acesso a dados de biodiversidade em grandes bancos de dados distribuídos (Alvarez et al., 2005)

  25. Aplicações em Biodiversidade • GBIF - Global Biodiversity Information Facility • Provê integração de dados de pontos de ocorrência dentro do portal de dados do Worldclim • Usa serviços web para a criação de modelos de distribuição de espécies (Hobern, 2005) • Lifemapper • Agrupamento de modelo e todas as projeções construídas para ele • Usuários podem executar modelagens com os parâmetros de sua preferência (http://www.lifemapper.org/ondemand)

  26. Trabalhos Relacionados Serviços Geoweb Biodiversidade e Ambientes Colaborativos Aplicações em Biodiversidade

  27. Biodiversidade e Ambientes Colaborativos • Projeto BiodiversityWorld • Propõe uma maneira de utilizar ferramentas analíticas de biodiversidade sobre fontes de dados variadas (Jones et al., 2003; Pahwa et al., 2006) • Mo Porã • Ambiente para o compartilhamento de arquivos e dados entre grupos de pesquisa no Programa LBA – Large-Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia (Serique et al., 2007)

  28. Biodiversidade e Ambientes Colaborativos • Projeto BioGeomancer • Projeto Colaborativo que visa melhorar a qualidade e quantidade de dados de biodiversidade (BioGeomancer, 2005) • Projeto Beija-flor • Abordagem baseada na internet para compartilhamento de dados científicos. Provê busca a dados pela coleta e organização de metadados (Horta and Gentry, 2008)

  29. Trabalhos Relacionados Serviços Geoweb Biodiversidade e Ambientes Colaborativos Aplicações em Biodiversidade

  30. Trabalhos Relacionados Serviços Geoweb Biodiversidade e Ambientes Colaborativos Aplicações em Biodiversidade Metadados

  31. Trabalhos Relacionados Integração e compartilhamento de dados de biodiversidade, dados geográficos e ferramentas Execução de algoritmos utilizando serviços web Visualização de resultados

  32. Não abordam Compartilhamento do processo da modelagem de distribuição de espécies

  33. Arquitetura proposta Catalogação da modelagem de distribuição de espécies Acesso a modelagens catalogadas Reutilização de dados catalogados para a execução de novos experimentos

  34. Contexto INPE Grupo de Geoinformática Pesquisa voltada para web Gioielli, 2006 Aulicino, 2006 Fook, 2009 Souza, 2008 Xavier, 2008

  35. Modelagem de Distribuição de Espécies Instância de Modelo Conceito-chave

  36. Instância de Modelo Geração do modelo Resultados Objeto modelado Nível 1 + Metadado Instância de Modelo ISO19115

  37. Instância de Modelo Geração do modelo Resultados Objeto modelado Nível 1 Nível 2 + Metadado Espécies + Metadado Instância de Modelo

  38. Instância de Modelo Geração do modelo Resultados Objeto modelado Nível 1 Nível 2 + + Metadado Metadado Variáveis Ambientais Algoritmo Espécies Dados + + + Metadado Metadado Metadado Ocorrência Ausência Instância de Modelo

  39. Instância de Modelo Geração do modelo Resultados Objeto modelado Nível 1 Nível 2 + + Metadado Metadado Variáveis Ambientais Algoritmo Espécies Relatórios Índices de Avaliação Mapa de Distribuição Dados + + + + Metadado Metadado Metadado Metadado Ocorrência Ausência Instância de Modelo

  40. Prover respostas para Quais espécies estão sendo modeladas? De onde vieram os dados? Quais são as variáveis ambientais? Quais são os algoritmos? Se eu tenho uma questão, como posso buscar resultados semelhantes?

  41. Aplicações cliente Pesquisador Pesquisador Pesquisador Web Pesquisador WBCMS Catálogo de Repositórios CatalogueProcessor AccessProcessor ModelProcessor WS_1 WS_2 WS_N WFS (TeOGC) Coleções de Biodiversidade Servidores de Mapas Repositórios de Instâncias de Modelo Arquitetura Geral do WBCMS

  42. Aplicações cliente Pesquisador Pesquisador Pesquisador Web Pesquisador WBCMS Catálogo de Repositórios CatalogueProcessor AccessProcessor ModelProcessor WS_1 WS_2 WS_N WFS (TeOGC) Coleções de Biodiversidade Servidores de Mapas Repositórios de Instâncias de Modelo Arquitetura Geral do WBCMS

  43. dados de biodiversidade Processo de modelagem de distribuição de espécies Aplicação Cliente Mapas Arquivos resultantes Metadados XML, Arquivos resultantes WBCMS CatalogueProcessor WMICS WMIPS WMCS WFS (TeOGC) web services web services serviços web WMISS Repositório Instância de Modelos Legenda: Aplicação componente WBCMS WS externo WMIPS: Web Model Instance Publisher Service / WMCS: Web Model Classifier Service WMICS: Web Model Instance Compose Service / WMSS: Web Model Instance Storage Service Processador de Catálogo

  44. dados de biodiversidade Processo de modelagem de distribuição de espécies Aplicação Cliente Mapas Arquivos resultantes Metadados XML, Arquivos resultantes WBCMS CatalogueProcessor WMICS WMIPS WMCS WFS (TeOGC) web services web services serviços web WMISS Repositório Instância de Modelos Legenda: Aplicação componente WBCMS WS externo WMIPS: Web Model Instance Publisher Service / WMCS: Web Model Classifier Service WMICS: Web Model Instance Compose Service / WMSS: Web Model Instance Storage Service Processador de Catálogo Orquestrar

  45. dados de biodiversidade Processo de modelagem de distribuição de espécies Aplicação Cliente Mapas Arquivos resultantes Metadados XML, Arquivos resultantes WBCMS CatalogueProcessor WMICS WMIPS WMCS WFS (TeOGC) web services web services serviços web WMISS Repositório Instância de Modelos Legenda: Aplicação componente WBCMS WS externo WMIPS: Web Model Instance Publisher Service / WMCS: Web Model Classifier Service WMICS: Web Model Instance Compose Service / WMSS: Web Model Instance Storage Service Processador de Catálogo Compor

  46. dados de biodiversidade Processo de modelagem de distribuição de espécies Aplicação Cliente Mapas Arquivos resultantes Metadados XML, Arquivos resultantes WBCMS CatalogueProcessor WMICS WMIPS WMCS WFS (TeOGC) web services web services serviços web WMISS Repositório Instância de Modelos Legenda: Aplicação componente WBCMS WS externo WMIPS: Web Model Instance Publisher Service / WMCS: Web Model Classifier Service WMICS: Web Model Instance Compose Service / WMSS: Web Model Instance Storage Service Processador de Catálogo Classificar

  47. dados de biodiversidade Processo de modelagem de distribuição de espécies Aplicação Cliente Mapas Arquivos resultantes Metadados XML, Arquivos resultantes WBCMS CatalogueProcessor WMICS WMIPS WMCS WFS (TeOGC) web services web services serviços web WMISS Repositório Instância de Modelos Legenda: Aplicação componente WBCMS WS externo WMIPS: Web Model Instance Publisher Service / WMCS: Web Model Classifier Service WMICS: Web Model Instance Compose Service / WMSS: Web Model Instance Storage Service Processador de Catálogo Armazenar

  48. Aplicações cliente Pesquisador Pesquisador Pesquisador Web Pesquisador WBCMS Catálogo de Repositórios CatalogueProcessor AccessProcessor ModelProcessor WS_1 WS_2 WS_N WFS (TeOGC) Coleções de Biodiversidade Servidores de Mapas Repositórios de Instâncias de Modelo Arquitetura Geral do WBCMS

  49. Aplicações cliente Pesquisador Pesquisador Pesquisador Web Pesquisador WBCMS Catálogo de Repositórios CatalogueProcessor AccessProcessor ModelProcessor WS_1 WS_2 WS_N WFS (TeOGC) Coleções de Biodiversidade Servidores de Mapas Repositórios de Instâncias de Modelo Arquitetura Geral do WBCMS

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