Fernanda Nery (nery@cnig.pt) Rita Nicolau (rita@cnig.pt) Centro Nacional de Informação Geográfica

Fernanda Nery (nery@cnig.pt) Rita Nicolau (rita@cnig.pt) Centro Nacional de Informação Geográfica A presente comunicação visa apresentar uma análise comparativa dos conteúdos de duas normas de metainformação geográfica, de molde a proporcionar um maior esclarecimento sobre a sua compatibilidade e dessemelhanças. Seleccionaram-se para tal fim as duas normas de metadados cujo âmbito de aplicação temático e geográfico se considerou mais abrangente: - a norma desenvolvida pela Comissão Técnica 287 do Comité Europeu de Normalização []; - e o [ ] desenvolvida pelo [ ]. Os trabalhos desenvolvidos sobre as normas de metadados, inseridos no âmbito do Sistema Nacional de Informação Geográfica [ ] (http://snig.cnig.pt) e do Sistema Nacional de Informação de Recursos Hídricos [ ] (http://www.inag.pt/snirh), permitiram informar as resoluções recentemente adoptadas pela Comissão Técnica 134 - Informação Geográfica, Geomática e Cartografia [ ] relativas à selecção e adopção de uma norma de metadados a integrar no Sistema Português da Qualidade []. Na presente análise das normas de metadados utilizaram-se dois paradigmas distintos: 1. No que respeita ao, uma norma deverá garantir que a metainformação obedece às regras clássicas que garantem a coerência e eficácia informativa, ou seja, deve especificar e 2. No que respeita à, uma norma deverá garantir que cada informação é um [1] Ou seja, uma norma de metainformação deverá, ela própria, obedecer às regras que asseguram a correcção de qualquer [14], pelo que se utilizou também esta perspectiva na análise da proposta europeia e da norma americana. Por fim, referir-se-ão alguns aspectos ligados às implementações actualmente existentes de catálogos de metadados baseados em cada uma das normas. O objectivo de uma norma para descrição de informação geográfica é o de proporcionar uma terminologia e uma semântica comum para a documentação de conjuntos de dados geográficos [] digitais. As normas definem qual a metainformação que deve ser recolhida sobre cada CDG, ou seja, qual o conteúdo da "memória descritiva" que deve acompanhar a informação geográfica. Estabelecem ainda a designação e definição dos descritores ou metadados que devem ser usados para armazenar essa informação, bem como o domínio dos valores a fornecer. Adicionalmente, uma norma de metadados pode ainda contemplar os aspectos relativos à forma dos documentos de metadados, estabelecendo uma sintaxe para o

preenchimento dos metadados e as regras relativas à combinação dos descritores elementares em unidades de nível hierárquico superior (descritores compostos). Neste contexto, as normas auxiliam a recolha e processamento dos metadados sobre informação geográfica, embora não reflictam qualquer tipo de implementação informática. Uma implementação requer a adaptação da estrutura e forma da norma, de modo a adequá-la aos requisitos de uma aplicação específica. No âmbito da informação geográfica, as principais utilizações dos metadados são as seguintes: 1. proteger o investimento interno de uma organização na produção de dados geográficos; 2. organizar a informação sobre o acervo de dados de uma instituição para catálogos de dados, infra-estruturas de informação geográfica, ou intermediários de revenda; 3. facultar informação necessária ao processamento e interpretação de dados geográficos que sejam recebidos por transferência a partir de um fornecedor. Os descritores ou metadados contemplados por qualquer norma vocacionada para a descrição de informação geográfica, devem dar resposta às questões mais frequentemente colocadas pelos utilizadores de informação [4] [6] : 1. disponibilidade - determinação de quais os CDG que existem para uma dada localização ou para determinado período de tempo; 2. adequação ao uso - determinação da conformidade de um determinado CDG às necessidades específicas de uma determinada utilização; 3. acesso determinação das condições de aquisição de um CDG previamente identificado, 4. transferência - determinação do modo de processamento e utilização de um dado CDG. A prenv 12657 é uma pré-norma europeia, ratificada em 1998, pelo Comité Europeu de Normalização [5]. O estatuto de pré-norma concede ao documento um período de dois anos para aplicação experimental, findos os quais é obrigatória uma alteração de estatuto: a pré-norma passa a norma de pleno direito, ou é simplesmente extinta. Este estado relativamente indefinido prende-se com dois factos: - por um lado, existem diversas iniciativas e instituições europeias que adoptaram o prenv 12657; - por outro lado, existe a noção generalizada, mesmo dentro do próprio CEN TC 287, de que será necessária uma norma que recolha o consenso internacional - pelo que foi tomada a decisão de aguardar pela proposta de norma ISO 15046-15, em preparação pelo Comité Técnico 211 da. A proposta europeia de normalização inclui exemplos sobre o modo de aplicação da norma mas não fornece instruções ou técnicas para a sua implementação. Deste modo, cobre a generalidade dos campos relativos à informação geográfica, numa perspectiva formal e não aplicacional. A CSDGM [6] é uma norma americana amplamente difundida e documentada, desenvolvida para apoio à (NSDI) e respectiva (http://fgdc.er.usgs.gov). Encontra-se implementada em diversas plataformas informáticas e existem ferramentas específicas para geração automática de subconjuntos de metadados a partir de sistemas de informação geográfica comerciais.

Face às restrições impostas para a dimensão da presente comunicação, optou-se por não apresentar aqui a listagem completa dos descritores contemplados pelas propostas prenv 12657 e CSDGM. O texto integral das duas normas encontra-se disponível na página da CT134 cujo URL é http://pcivil98.civil.ist.utl.pt/ct134. As listagens comparativas ( ) entre as normas, preparadas para a presente comunicação, estão publicadas na página cujo URL é http://snig.cnig.pt/metadados/normas.html. Para facilitar a comparação das duas normas, atribuiu-se uma numeração sequencial hierarquizada a cada descritor da proposta prenv 12657, à semelhança da numeração utilizada pela norma americana CSDGM. Os Quadros 1 e 2 (disponíveis no URL referido) apresentam os descritores cujo conteúdo é equivalente em nas duas propostas de normalização. A identificação das correspondências semânticas é feita sob dois enfoques distintos: - Com base na pré-norma europeia, o Quadro 1 identifica os descritores equivalentes da norma americana - perspectiva prenv 12657 CSDGM - Com base na norma americana, o Quadro 2 identifica os descritores equivalentes da norma europeia - perspectiva CSDGM prenv 12657) Da análise comparativa desenvolvida ressalta de imediato que a CSDGM propõe uma maior diversidade de descritores do que a prenv 12657. Tal deve-se ao facto de a norma americana cobrir com maior detalhe as diversas vertentes da informação geográfica. No que se refere ao conteúdo, as duas normas prevêem o registo de metadados que permitam responder aos principais paradigmas do utilizador que procura informação geográfica: As duas normas contemplam metadados para a identificação e caracterização dos conjuntos de dados geográficos. Verifica-se contudo uma diferença no que diz respeito à definição dos descritores a utilizar: enquanto a norma americana explicita formalmente os atributos elementares a contemplar, regra geral a proposta europeia apenas possibilita a sua inclusão sob a um descritor composto, onde se reúne de forma não estruturada toda a informação requerida. No que diz respeito à identificação de instituições e pessoas associadas à informação geográfica, as duas propostas prevêem metadados equivalentes. Esta questão apresenta duas componentes: a data de produção/publicação dos dados geográficos e o período temporal ao qual se refere a informação geográfica (ou seja, a correspondência com a realidade no terreno). Os necessários descritores existem com significados equivalentes nas duas normas. Os metadados que permitem responder a questões sobre as instituições e pessoas associadas ao CDG, ou sobre a cobertura temporal do CGD, permitem exemplificar o modo como as duas normas diferem na estruturação da informação: o CSDGM define alguns conjuntos de metadados (designadas por Elementos_de_Período_de_Tempo e

Elementos_de_Contacto) que podem ser utilizadas em diferentes contextos do processo de caracterização da informação geográfica. Este tipo de abordagem só tem analogia na prenv 12657, com as diferentes utilizações previstas para os que possibilitam a classificação da informação. A pesquisa de informação para determinada localização geográfica pode ser igualmente equacionada no âmbito das duas normas. A proposta europeia prevê que se utilizem três vias alternativas para a descrição da área coberta por determinado CGD: a) especificação das coordenadas geográficas do quadrilátero limítrofe do CGD; b) especificação da superfície real do CGD (através da definição de polígonos); especificação dos nomes das unidades geográficas parcialmente ou totalmente abrangidas pelo CGD, bem como dos sistemas de posicionamento indirecto associados às unidades geográficas referidas e percentagem ou grau de cobertura de cada unidade geográfica. A CSDGM contempla os metadados necessários para a descrição da área coberta por determinado CGD segundo as alternativas a) e b), prevendo neste último caso a descrição de polígonos de exclusão. Os descritores previstos pela CSDGM são no entanto insuficientes para proceder à enumeração das unidades geográficas cobertas com especificação do grau de cobertura de cada unidade geográfica pelo CGD, para como previsto na alternativa c). Tal deve-se ao facto da informação sobre unidades geográficas se encontrar associada a um, onde não se enquadra o descritor relativo ao grau de cobertura (completude do levantamento) para cada unidade geográfica. No que respeita à extensão ou cobertura altimétrica dos dados a prenv 12657 prevê a inclusão de descritores que não são contemplados pela norma americana. Os metadados associados à questão Como? devem clarificar aspectos que se relacionam com: - o modo de obtenção da informação geográfica, - os processos adoptados para a sua produção, - a avaliação qualitativa da informação geográfica, - a forma de referenciação espacial da informação, - e ainda a forma de obtenção dos dados pelo cliente, a partir de um distribuidor. No que diz respeito à distribuição ou difusão da informação, os metadados previstos nas duas propostas de normalização são aproximadamente equivalentes. A informação sobre a qualidade dos dados, bem como a descrição das metodologias adoptadas na produção da informação, é também bastante semelhante nas duas normas. Neste âmbito, constata-se no entanto que a proposta europeia apresenta um elevado número de descritores compostos que apontam para múltiplos descritores elementares na CSDGM. Uma consequência do exposto é a de que na prenv 12657 se utiliza o mesmo descritor para descrever o valor de um parâmetro e a unidade de medida do mesmo parâmetro, o que inviabiliza a verificação automática de determinados tipos de condicionantes dos metadados. No que concerne à referenciação espacial da informação, designadamente aos sistemas cartográficos, a CSDGM apresenta um nível de detalhe muito superior à prenv 12657.

Verifica-se por exemplo que na norma europeia não existem descritores para caracterizar sistemas batimétricos, nem mesmo foram contemplados os parâmetros tais como os usualmente conhecidos por Falso Este e Falso Norte. As duas normas abarcam também metadados para descrever os objectivos que presidiram à criação da informação geográfica, assim como a sua finalidade. Esta informação é puramente descritiva, pelo que se trata de um dos poucos pontos em que as normas são absolutamente equivalentes. Os restantes metadados cobertos pelas duas normas podem ser considerados descritores complementares que facilitam a gestão de qualquer inventário. Incluem-se nesta categoria: - as referências sobre os metadados (que descrevem autores da metainformação e datas de obtenção e actualização dos metadados relativos a cada CGD), - os metadados que possibilitam a classificação da informação geográfica. Nas duas normas analisadas, a classificação da informação pode cobrir diversos domínios tais como o temático, o geográfico, o temporal ou mesmo o geológico. Ambas as propostas de normalização prevêem a utilização de diversos para classificação dos dados geográficos ao invés da utilização de listagens não-estruturadas de palavras-chave. A norma europeia opta no entanto pela definição interna de uma estrutura de, sugerindo a definição do termo ou palavra-chave, assim como a especificação de termos mais abrangentes, termos mais restritivos e sinónimos, ao invés de prever apontadores para léxicos exteriores, eventualmente disponíveis. Este tipo de estrutura pode tornar-se muito pesada, mas é bastante útil não só na gestão de temas e subtemas (em que se faz amplo recurso do termo mais restrito), como também na inventariação de localidades (em que a utilização de termos sinónimos pode ser útil para a identificação das várias designações associadas a uma localidade). Comclui-se com algumas considerações genéricas sobre as duas propostas de normalização: - Dada a grande flexibilidade da prenv 12657 e da CSDGM no que diz respeito ao conjunto mínimo (obrigatório) de descritores a utilizar na caracterização de um CGD, é possível estabelecer uma correspondência entre quase todos os descritores obrigatórios das duas normas. Os metadados para descrever o Tipo de Esquema Espacial e o Conjunto de Caracteres Adoptado são os únicos atributos obrigatórios previstos pela prenv 12657 sem equivalência na CSDGM. Todos os descritores obrigatórios na CSDGM têm descritores correspondentes na prenv 12657. - Ao invés da norma americana, a proposta de normalização europeia não prevê a criação de perfis e extensões de metadados. Os conceitos de perfil e de extensão estão associados à restrição e/ou ampliação das especificações de uma norma geral, por forma a torná-la mais adequada às necessidades de um determinado produtor ou grupo de utilizadores. A construção de um perfil pode envolver a eliminação de vários descritores opcionais da norma, a promoção de alguns descritores opcionais a obrigatórios, a definição ou restrição do domínio de alguns atributos e a criação de descritores adicionais.

As normas procedem à enumeração dos descritores ou dados elementares a utilizar na caracterização de um CGD. A identificação de cada descritor é complementada por uma definição sumária do seu conteúdo. A norma CSDGM organiza explicitamente os metadados em descritores elementares e descritores compostos (grupos de descritores elementares). Esta organização é acompanhada pela numeração e apresentação dos descritores de acordo com um esquema hierárquico. A maioria dos descritores previstos na prenv 12657 são do tipo elementar. Embora existam descritores compostos, os descritores elementares que o integram nunca são listados individualmente, nem é feita qualquer referência a regras de produção. Uma regra de produção especifica a relação existente entre um descritor composto descritores de nível hierárquico inferior, especificando a respectiva obrigatoriedade e cardinalidade. As regras de produção não existem, enquanto tal, na proposta de normalização europeia. Embora possível, a inferência de regras de produção para a prenv 12657 é subjectiva, porque possibilita múltiplas interpretações. As inúmeras discrepâncias entre várias implementações analisadas são disso prova [13]. Nas duas normas analisadas, os descritores são também qualificados quanto à sua tipologia, isto é o tipo de valor admissível no preenchimento do metadado. Na CSDGM as alternativas disponíveis são: inteiro, para números inteiros; real, para números reais; texto, para caracteres ASCII; data, para dia do ano; e hora para hora do dia. Os formatos e a notação para valores desconhecidos é especificada. Na prenv 12657 especificam-se os tipos texto ; real ; data ; endereço, para moradas, telefones e faxes e esquema espacial, para os tipos de esquemas espaciais do CGD. Nesta última proposta para além da tipologia de alguns descritores ser omissa, verificam-se inúmeras inconsistências na definição do tipo de determinados atributos (exemplo: o metadado que prevê uma descrição da fiabilidade de um determinado período de tempo, previamente especificado, é qualificado como sendo do tipo data ). A norma americana fornece na maior parte dos casos indicação sobre o domínio de cada descritor. O domínio pode especificar uma lista de valores válidos, uma referência a uma lista de valores válidos, ou restrições ao intervalo de valores admissíveis. Noutros casos, o domínio poderá não comportar qualquer restrição para além das que derivam do tipo de dados: nestes casos será dada a indicação Texto livre ; Inteiro livre, etc. Numa terceira opção, um domínio poderá ser representado por uma listagem aberta, ou seja, são propostos os valores de ocorrência mais frequente, mas o utilizador é livre de acrescentar outras opções, desde que não recrie valores já definidos na norma. A definição de domínios é quase inexistente na proposta de normalização europeia. As recomendações para carregamento de alguns conteúdos são muitas vezes disponibilizadas no contexto dos exemplos apresentados, mas estes não têm carácter normativo. As condições de obrigatoriedade para a adopção de cada descritor e a cardinalidade (o número máximo de vezes que dado descritor pode ser repetido para um CGD) são aspectos igualmente focados pelas duas propostas de normalização estudadas.

Neste âmbito verificou-se que a prenv 12657 contém indicações relativas às condicionantes (obrigatório; opcional; obrigatoriedade condicional) para a totalidade dos descritores mas, no que respeita à cardinalidade permitida (1 ou N), não fornece indicações para os descritores compostos. Face ao exposto conclui-se que a norma americana é mais estruturada do que a europeia no que diz respeito à forma e à organização dos conteúdos e regras de aplicação. A norma prenv 12657 não segue, de facto, os preceitos que permitem verificar a correcção de um modelo de informação [16]. A estruturação detalhada da norma CSDGM contribui de forma significativa para facilitar o processo de implementação, isto é o desenvolvimento de uma aplicação para consulta ou carregamento dos metadados. O conhecimento disponível sobre a utilização de metadados a nível institucional está obviamente enviesado pela publicidade e visibilidade das referidas iniciativas. Ou seja, regra geral, os projectos mais conhecidos referem-se a serviços de disseminação de metadados através da Esta constatação de facto acaba por apontar directrizes no que diz respeito a factores e critérios de sucesso para uma implementação de metadados: - cada produtor deverá considerar que a visibilidade de um catálogo de produtos é maior se o mesmo estiver disponível na Internet; - o facto de uma determinada informação estar na Internet, não garante que um utilizador a encontre: o conteúdo dos metadados deverá ser pesquisável de forma eficaz; - a resposta às necessidades de produção, de armazenamento, de gestão, de transferência, de pesquisa e de apresentação dos metadados podem implicar a adopção de soluções informáticas distintas nos vários pontos da cadeia de produção: tal como no caso da própria informação geográfica digital, a ênfase deve ser colocada na capacidade de transferência ou interoperabilidade dos formatos. A maioria das implementações conhecidas da prenv 12657 recorrem a sistemas de gestão de bases de dados relacionais para o armazenamento e pesquisa dos metadados. À excepção do projecto da European Spatial Metadata Infrastructure [ ] (http://esmi.geodan.nl) - que tem por objectivo a interligação de diversos serviços de meta-informação europeus -, os catálogos de metadados associados à pré-norma Europeia estão geralmente centralizados numa única instituição que se encarrega da sua difusão ao público. São exemplos: - o Sistema Nacional de Informação Geográfica [ ], (http://snig.cnig.pt), - a belga [ ] (http://193.58.158.196/metadata), - o holandês [ ] (http://www.geoplaza.nl/home.html), - o dinamizado pela MEGRIN [ ] (http://www.megrin.org/gddd/gddd.htm). Ao invés destas iniciativas, a implementação da norma americana a nível da [ ] (http://www.fgdc.gov/nsdi/nsdi.html) baseia-se numa separação clara entre armazenamento local dos metadados, transferência entre aplicações, e pesquisa distribuída através das interfaces WWW da :

- as soluções informáticas para armazenamento e gestão interna dos metadados são definidas de acordo com as necessidades e critérios de cada uma das mais de 300 instituições produtoras que participam do sistema; - a norma define um formato de transferência de metadados ; - por fim, cerca de 50 nós utilizam o protocolo Z39.50 por forma a permitir a pesquisa distribuída ao acervo de metadados. A eficácia de uma norma está em larga medida dependente das provisões que a mesma estabeleça para evitar a degradação da informação: nesse sentido é fundamental a existência de um formato de transferência de dados estruturado. O [ ], ou o seu derivado [], fornecem soluções para esta questão [10][17]. Em primeiro lugar, incluem uma linguagem de codificação rigorosa com regras estruturais definidas através de um ficheiro de controle [] que permite validar a estrutura do documento. Por outro lado, o SGML pode ser utilizado em conjunto com uma folha de estilos para produzir apresentações normalizadas do conteúdo dos metadados, permitindo alterar o aspecto visual, a order dos descritores, a selecção de descritores, etc. [11]. A previsível substituição do [ ] por XML na criação de documentos para a WWW - e as acrescidas potencialidades de pesquisa que derivam do seu uso -, fazem prevêr que este formato poderá vir a ser utilizado de forma generalizada no suporte de implementações de metadados. A selecção de uma norma para descrição de informação geográfica está muito dependente de objectivos institucionais, que por vezes se aliam ao nível de detalhe com que se pretende descrever a informação. A adopção de uma norma apenas garante maior transparência e menor ambiguidade no processo de catalogação da informação. Independentemente das soluções adoptadas para normalização, a transferência de metadados entre serviços e/ou instituições obriga à adopção de um formato que seja compatível com as diferentes implementações. Usualmente a selecção de um formato de transferência é precedida pelo mapeamento dos atributos ou descritores que são equivalentes nas várias implementações que se pretendem compatibilizar. Dada a maior diversidade de atributos utilizados pela CSDGM para caracterizar um conjunto de dados geográfico relativamente à prenv 12657, conclui-se que a transferência de conteúdos estará sempre limitada pela proposta normativa menos abrangente, ou seja a europeia. A compatibilização de propostas de normalização distintas inicia-se pela definição de uma plataforma comum, tal como a apresentada ao longo dos Quadros 1 e 2. Pretende-se que o trabalho desenvolvido contribua para melhor fundamentar decisões que visem seleccionar uma norma ou testar a sua compatibilidade com as duas normas abordadas. No actual contexto, em que a partilha e transferência de dados entre instituições assume importância crescente, importa por isso investir um maior esforço na implementação de formatos e modos de organização que viabilizem a compatibilidade, independentemente da norma adoptada para descrição da informação.

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