Interoperabilità e accesso ai dati (DTA.AD007) | Consiglio Nazionale delle Ricerche

Area progettuale

Dipartimento

Scienze del sistema terra e tecnologie per l'ambiente

Il rilievo

Open Science (e Open Data Access)
Open Science è un movimento internazionale che mira a rendere la ricerca scientifica, i suoi dati, e la disseminazione dei risultati accessibile a ogni livello della Società. Il CNR, insieme ad altri Enti di ricerca prestigiosi, ha sottoscritto la Dichiarazione di Berlino per l'accesso aperto alla letteratura scientifica e più recentemente un "Position statement sull'accesso aperto ai risultati della ricerca scientifica in Italia, in linea con la Commissione Europea -vedi la Raccomandazione sull'accesso all'informazione scientifica e sulla sua conservazione, luglio 2012. La Commissione Europea (DG: Research and Innovation e Communication Networks, Content and Technology) è fortemente impegnata a supportare e facilitare l'evoluzione in corso nel modus operandi per fare ricerca e organizzare la Scienza -inclusa anche la costituzione di una European Open Science Cloud. Questi cambiamenti nella dinamica della Scienza e della Ricerca sono dovuti all'avvento delle nuove tecnologie digitali e della globalizzazione della Comunità scientifica, fattori essenziali per rispondere alla domanda crescente, da parte della Società, di affrontare i grandi temi della ricerca legata ai cambiamenti Globali e alla gestione delle risorse idriche e ambientali.
Fourth Paradigm della Scienza
Oggi la gran parte della conoscenza potenziale contenuta nell'enorme quantità di dati raccolti rischia di andare perduta. Occorrono gli strumenti adatti per trovare in maniera automatica l'ago della conoscenza nel gran pagliaio dei dati. Siamo già nell'era della Big Data Science, ma nel futuro prossimo la Data-Intensive Science sarà sempre più importante. Questo vale per tutti i settori scientifici e in particolare per quelli che generano e utilizzano grandi moli di dati come le Scienze della Terra, includendo la digitalizzazione di dati storici e l'armonizzazione di dati provenienti da sensori diversi

Obiettivi

Aprire l'accesso ai dati e realizzare l'interoperabilità dei sistemi informativi esistenti attuando le linee strategiche dell'Ente e della CE
Creare sinergie e razionalizzare la gestione e l'utilizzo dei dati e delle informazioni per la ricerca nel settore delle Scienze della Terra e del monitoraggio Ambientale.
Recuperare l'enorme patrimonio di dati ancora in formato cartaceo (es. meteo-idrologici, geofisici marini) attraverso metodiche standard di digitalizzazione e archiviazione
Rendere disponibile al pubblico il patrimonio documentale e archivistico
Sviluppare metodi e modelli di armonizzazione di grandi moli di dati eterogenei
Sviluppare l'interoperabilità dei dati e dei sistemi con un approccio distribuito tra gli Istituti e definendo in modo collaborativo: policies, best practice, standard e interoperability agreement
Sviluppare una base di conoscenza che leghi le pubblicazioni ai dati e ai gruppi di ricerca nel settore della Scienza del Sistema Terra ed il Monitoraggio ambientale.
Rafforzare il ruolo dell'Ente nell'aree tematiche della Data Science e della Interoperabilità per costruire grandi infrastrutture digitali (e-infrastructure) per la ricerca, es.: operational Copernicus services, ICSU Future Earth, ESFRI, H2020 EraPlanet, SeaDataNet, EMODnet, DANUBIUS-RI, GEOSS Flagships (GEO BON, GEO GNOMES, GEOSS Blue Planet, GEO Cold Regions, etc.), US NSF Earth Cube, etc
Contribuire ai GdL internazionali sull'Open Access, il Data Management e la Interoperability promossi da iniziative internazionali quali: RDA, Belmont Forum, AGU, EGU, OGC, IEEE, Science Europe, SCAR, NSF Earth Cube, Eye-on-Earth, EERA - JPGE
Facilitare gli Istituti a rispondere alle call H2020 della Commissione Europea su tutte le Societal Challenges, con particolare attenzione ai settori: Climate action, Environment, Food security, Sustainable agriculture and forestry, Marine and maritime and inland water research and the bioeconomy, Secure, clean and efficient energy, Health

Il quadro delle ricerche in ambito internazionale

La Comunità scientifica internazionale nel settore delle Scienze della Terra e dello Spazio sta lavorando da tempo per l'inclusivo approccio dell'Open Science -ed in particolare l'Open Data Access. L'obiettivo è condividere i dati e le informazioni della ricerca senza barriere. Un esempio importante è l'iniziativa Open Research Data Pilot, introdotta da Horizon 2020, per l'accesso e il riuso dei dati della ricerca e dei relativi software.
L'iniziativa internazionale GEOSS (Global Earth Observation System of Systems), che coinvolge 102 governi e la CE, mira a rafforzare il monitoraggio dello stato della Terra per affrontare i Cambiamenti Globali. GEOSS adotta un approccio di Sistema-di-Sistemi, mettono a disposizione la GEOSS Common Infrastructure (GCI) per brokerare i numerosi sistemi informativi esistenti a livello internazionale. Per garantire la qualità, GEOSS raccomanda una serie di principi per il Data Management, il Data Sharing, e la Open Architecture. Infine GEOSS promuove la costruzione di sistemi tematici globali (Flagship) in aree tematiche diverse.
Nel 2016, una Task Force è stata creata dalla CE per sviluppare un Piano di implementazione operativo dell'Integrated Ground Segment and Big Data Governance di Copernicus.
Altre iniziative per progettare e costruire infrastrutture digitali di condivisione dati e conoscenza nel settore delle Scienze della Terra e per il Monitoraggio Ambientale sono state promosse da numerosi programmi internazionali, tra i quali: EU INSPIRE, EC ESFRI programs, US NSF Earth Cube, US Data.gov, UK Data.gov, Belmont Forum, ICSU Future Earth, SeaDataCloud, EMODnet , ADRIPLAN , Jerico , LifeWatch, DANIUBIUS-RI.
La Comunità della Data Science ha promosso network internazionali quali: Research Data Alliance (RDA), International Society for Digital Earth (ISDE ), AGU/EGU Earth and Space Science Informatics (ESSI) division, UN-GGIM, MSFD Monitoring program.

Il quadro delle ricerche in ambito nazionale

Sulle tematiche dell'Open Access, Data Management e Interoperability nel settore delle Scienza del Sistema Terra e del Monitoraggio Ambientale, l'eredità dell'attività pionieristica intrapresa dal CNR con il progetto interdipartimentale GIIDA (2008-2010) è stata raccolta, in particolare, da due progetti tematici, coordinati dal CNR: il progetto d'interesse nazionale NextData (sugli ecosistemi montani e marini) e il progetto bandiera RITMARE (sulla ricerca marina) e in parte dal Progetto PITAGORA. In RITMARE, Il CNR è il referente per il Ministero Agricoltura per il programma nazionale raccolta dati alieutici, a valenza nazionale e comunitaria.

Più recentemente, l'approccio architetturale distribuito e mediato proposto per la prima volta nel CNR da GIIDA è stato ripreso dai progetti Nazionali: ARCA (Arctic Present Climate Change and Past Extreme Events), IADC (Italian Arctic Data Center -Sistema Gestione Dati Artici Italiani), Infrastruttura Distribuita per la Condivisione e Pubblicazione dei Dati PNRA.
L'applicazione dello stesso approccio ha portato alla collaborazione tra CNR e ISPRA (in particolare, ARPA Emila Romagna) per realizzare la piattaforma "WMO Italia per la condivisione e interoperabilità in tempo quasi reale di dati e informazioni per lo svolgimento dei servizi di idrologia operativa" che alla fine del 2016 ha portato alla realizzazione del WMO Hydrological Observing System (WHOS).
GEO Italy ha continuato l'attività di GIIDA nel settore dell'interoperabilità, supportata dalla Commissione Europea, contribuendo con successo all'adozione di un approccio mediato per il data sharing in GEOSS.
Stesso approccio filosofico che sta alla base della collaborazione tra alcuni dei principali EdR Nazionali (CNR, INFN, INAF, INGV ) sulle tematiche dell'Open Access e dell'interoperabilità tra sistemi informativi.
CNR-DTA e INFN rappresentano l'Italia nel Research Data Access WG dell'Associazione internazionale Science Europe.

Il posizonamento del Cnr

Il CNR svolge un ruolo importante sui temi dell'Open Data Access, Data Management e Interoperabilità per le Scienze della Terra ed il Monitoraggio Ambientale.
Infrastrutture e iniziative multidisciplinari
GEOSS Common Infrastructure (GCI): responsabile del Discovery and Access Brokering (DAB) framework.
Coordinamento del progetto H2020 ECOPOTENTIAL e in particolare del Virtual Laboratory per generare e condividere i servizi degli ecosistemi.
EC ESFRI: partner del progetto ENVRIplus che mira a costruire un cluster interoperabile di infrastrutture per la ricerca in Europa.
EC FP7/H2020: (a) coordinatore di ENERGIC-OD per realizzare Virtual Data Hub in Europa e sviluppare App innovative basate su dati aperti (b) partner di OpenAire2020 che promuove l'Open Scholarship; (c) partner di ConnectinGEO per coordinare i network esistenti sull'OT in Europa; (d) partner di BYTE (Big data roadmap and cross-disciplinarY community for addressing socieTal Externalities) (e)eLTER (Integrated European Long-Term Ecosystem & Socio-Ecological Research Infrastructure) partner del progetto)
H2020 ERAnet: coordinatore di ERAPlanet, il network Europeo per coordinare l'O T e affrontare i Cambiamenti Globali.
Infrastrutture e iniziative multidisciplinari tematiche
Iniziative e flagship GEOSS: (a) coordinamento della flagship GOS4M (Global Observing System for Mercury); (b) promozione dell'iniziativa GEO-GNOME (Global Network for Observations and information in Mountain Environments)
EC ESFRI: partner di EPOS (European Plate Observing System) che diverrà una ERIC dal 2018 e di DANUBIUS-RI.
EC FP7/H2020: (a) coordinamento del progetto ECOPotential (Improving Future Ecosystem Benefits through Earth Observations); (b) partner dei progetti SeaDataNet II, SeaDataCloud, EMODNet, COCONET, ADRIPLAN, MyOcean, Jerico, MEDSUV e ODIP II per realizzare infrastrutture digitali marine e di monitoraggio ambientale inclusi i rischi naturali
PNRA: coordinamento dell'infrastruttura dati distribuita

Le principali attvità svolte

(a) Sviluppo di conoscenze e competenze nel settore dei Big Data e dell'Interoperabilità tra infrastrutture Cloud-based.
(b) Sviluppo di conoscenze e competenze nel settore delle Ontologie fondazionali per il dominio delle osservazioni e delle misure dei fenomeni Terrestri.
(c) Sviluppo di conoscenze e competenze nel settore dei Sustainable Development Goals (SDGs).
(d) Sviluppo di una versione avanzata del framework di brokering (GEO DAB) e del Portale Globale (GEOSS Portal), in collaborazione con la European Space Agency (ESA), per scoprire ed accedere risorse di Osservazione della Terra, nell'ambito dell'iniziativa internazionale GEOSS.
(e) Survey delle infrastrutture e dei sistemi informativi per la gestione dei dati Polari, nell'ambito del Progetto Europeo PolarNet.
(f) Sviluppo di un prototipo per gestire i workflow per gli Ecosystem Services (Virtual Laboratory), nell'ambito del progetto Europeo ECOPOTENTIAL.
(g) Sviluppo di centraline meteo e boe limnologiche rilocabili nell'ambito del progetto POR/FESR PITAGORA
(h) Sviluppo dell'infrastruttura digitale per la condivisione delle risorse dei Supersite GEO in Italia, nell'ambito del progetto Europeo MEDSUV.
(i) Disegno dell'architettura del National Antarctic Data Center (NADC): L'INFRASTRUTTURA INFORMATICA DISTRIBUITA PER LA GESTIONE E CONDIVISIONE DEI DATI PNRA.
(j) Sviluppo del Portale e del middleware per la ricerca e l'accesso dei dati della ricerca utilizzati e prodotti nel progetto speciale NextData.
(k) Rappresentanza del CNR-DTA nei WG internazionali legati all'Open Data Science di: GEO, RDA, Science Europe, OGC, ISDE, Belmont Forum, Earth Cube, AGU, EGU.
(l) Riordinamento e digitalizzazione di immagini e documenti dell'archivio storico del CNR ISE e predisposizione di un database consultabile dal web.

Le attività previste

(a) Continuare a supportare il DTA nella partecipazione ai progetti H2020
(b) Sviluppare e operare Virtual (data) Hub, nazionali e internazionali, per l'Open Access e la creazione di applicazioni innovative, come opportunità per le PMI e per la creazione di posti di lavoro
(c) Avanzare e operare il framework GEO DAB, rafforzando la posizione Italiana e Europea in GEOSS in stretta collaborazione con ESA
(d) Contribuire all'ERAnet, coordinata dal CNR, sull'Osservazione della Terra sui temi Data Management e Interoperability
(e) Contribuire all'architettura delle "Copernicus dissemination platforms"
(f) Contribuire all'architettura e al popolamento dell'infrastruttura SeaDataCloud
(g) Coordinare il nodo centrale dell'Infrastruttura Distribuita per la Condivisione e Pubblicazione dei Dati PNRA, che starà presso il CNR-DTA.
(h) Continuare a supportare le Comunità Nazionali nei settori: Polare (es. EU-Polarnet, IADC, ARCA), Idrologia (proposta al WMO) e Terra Solida (es. EPOS, GEOSS Supersites)
(i) Rafforzare la Comunità della Ricerca Marina per la gestione e distribuzione di dati in ambito costiero e marino (es. progetti RITMARE e EVER_EST) e la partecipazione a reti e iniziative internazionali (es. SeaDataNet, EMODnet, MyOcean, Jerico, Copernicus Marine)
(j) Organizzare infrastrutture di dati automatici e ad alta frequenza di grandezze chimico-fisiche e meteo-idrologiche per modelli ecologici
(k) Implementazione dell'archivio storico digitale del CNR ISE nell'ambito del progetto Science&Technology Digital Library.
(l) Avanzare l'Ecosystem Virtual Research Platform del progetto H2020 ECOPotential, coordinato dal CNR
(m) Collaborare con UCAR/NCAR per le nuove convenzioni CF (Climate and Forecast) per la Comunità della Fisica dei Fluidi
(n) Supportare WMO e ISPRA per la realizzazione del WHOS
(o) Continuare a rappresentare il Paese e il CNR, rafforzandone il ruolo, sui tavoli di lavoro internazionali per il tema Date e Interoperabilità.

Area tematica

Scienze del sistema Terra e tecnologie per l'ambiente

Parole chiave

Open Access, Data Management, Science 2.0

Progetti

Ultimo aggiornamento: 20/04/2024