Esri Stories di Michele Ieradi

Ordnance Survey: la rivoluzione tecnologica del processo di produzione dei dati geospaziali

Ordnance Survey è l'ente pubblico incaricato di redigere la cartografia della Gran Bretagna. OS è stato fondato nel 1791 e da allora cura la creazione e il continuo aggiornamento delle informazioni geospaziali del Paese. Le informazioni geospaziali gestite sono commercializzate sia come mappe cartacee sia come servizi cartografici a società pubbliche e private, e il ricavato viene reinvestito nel processo di aggiornamento e nella infrastruttura per l’erogazione dei servizi.

La banca dati master gestita da OS è costituita dalla cartografia vettoriale della Gran Bretagna fino a scala 1:250. Il database contiene quasi 500 milioni di oggetti. Questo database viene reso fruibile in maniera semi automatica a tutte le scale di visualizzazione per i diversi usi e la generazione dei prodotti cartografici.

La banca dati cartografica è associata a una banca dati alfanumerica relativa alle informazioni collegate agli oggetti rappresentati; il database complessivo occupa diversi petabyte di spazio e rappresenta uno dei più grandi e completi database di informazioni geospaziali al mondo.

I circa 200 operatori sul campo di OS gestiscono tra i 20 e i 30 mila aggiornamenti della base dati cartografica master al giorno: tutte queste modifiche devono essere continuamente verificate e poi utilizzate per aggiornare la banca dati master una volta ogni 3 mesi.

Si tratta di un lavoro titanico oggi reso più semplice dalle applicazioni mobile di supporto agli operatori addetti alla raccolta dati e dai dispositivi automatici di riconoscimento delle immagini basati su algoritmi di machine learning. Questo costante aumento della produttività generato dalla maggiore efficienza e automazione del processo di acquisizione dei dati geografici ha imposto un completo ridisegno del sistema di back end per la gestione dei dati geospaziali della società (System of Records). La scelta di OS è stata quella di adottare la piattaforma Esri ArcGIS Enterprise per la gestione del workflow di aggiornamento e produzione dati.

Avere una versione unica del master data della cartografia vettoriale è il vero segreto del successo di OS, tutto il comparto produttivo è concentrato ad aggiornare un unico modello della realtà. Ogni volta che tale master data viene consolidato il flusso di lavoro realizzato consente di produrre tutti i prodotti derivati in maniera standard e con procedure semiautomatiche.

In passato il processo di aggiornamento della banca dati, che veniva effettuato dopo il completamento delle attività di raccolta, validazione e integrazione delle informazioni geografiche, prendeva dalle 6 alle 8 settimane di lavoro. Dopo l’adozione della piattaforma Esri e la conseguente modifica e automazione dei processi di pubblicazione delle mappe il tempo di pubblicazione della banca dati si è ridotto a circa 14 ore.

Questo nell’ottica dell’erogazione di servizi real time ha aumentato in maniera esponenziale l’efficienza del sistema di produzione delle mappe e dei servizi webGIS.

L’adozione della piattaforma ArcGIS ha permesso di modificare non solo il flusso di lavoro per la pubblicazione della cartografia, ma anche quello per l’organizzazione del lavoro delle squadre di lavoro, per la raccolta dati sul campo, per la creazione delle mappe cartacee, producendo una rivoluzione digitale di molti dei processi core dell’ente con notevole miglioramento dell’efficienza complessiva dell’ente.

Allo scopo di ridurre il tempo di restituzione della cartografia vettoriale a partire dalle immagini da telerilevamento (satellite, aereo, droni), OS ha realizzato un algoritmo proprietario di deep learning che ha reso molto più efficiente la catena di produzione dati. L’algoritmo permette di mettere in evidenza le aree che effettivamente sono state soggette a cambiamenti (Change dection) e quindi di lasciare invariato il resto, con un processo di analisi immagine vs immagine anche da vettori e sensori diversi (per esempio aereo vs satellite).  Questa innovazione di processo permette di ottimizzare il percorso critico del flusso di lavoro, la verifica dei cambiamenti da parte di un operatore, e concentrare la forza lavoro solo nella restituzione delle informazioni realmente utili.

 

 

Inoltre la flessibilità della piattaforma Esri ha permesso a OS di cambiare il rapporto con i propri clienti, grazie alla possibilità di fornire in maniera rapida mappe personalizzate in base ai requisiti del cliente e fornire servizi direttamente integrati all’interno delle applicazioni dei clienti pubblici e privati.

 

 

OS parte dal presupposto che la conoscenza dei propri asset rappresenti il core business di qualsiasi società pubblica o privata che deve gestire una rete tecnologica o fornire servizi ai cittadini. Di conseguenza OS sta immaginando un futuro nel quale molte delle informazioni oggi acquisite in maniera tradizionale e quindi aggiornate con cadenza semestrale o trimestrale possano essere aggiornate in maniera automatica e rese disponibili attraverso servizi ad hoc.

Per questo scopo nel 2019 OS ha fatto un importante accordo con la società di Intel denominata Mobileye. La società commercializza un chipset innovativo per dispositivi anticollisione (ADAS) da installare nelle vetture di serie di fascia alta (circa 80% delle case costruttrici mondiali) o su qualsiasi veicolo in modalità retrofit. Il dispositivo permette di avvisare tempestivamente l’autista, con avvisi acustici e visivi, relativamente ai pericoli di collisione con altri veicoli, pedoni, animali o ciclisti, attraverso una telecamera commerciale e complessi algoritmi di intelligenza artificiale. Gli stessi algoritmi basati su AI, che generano gli allarmi, producono in tempo reale la cartografia vettoriale degli oggetti che sono stati addestrati a riconoscere (bordo della strada, tombini, pali della luce, cabine elettriche, ecc.). La cartografia viene memorizzata in maniera continua nel cloud di Esri e l’obiettivo di OS è utilizzare tale cartografia per aggiornare con procedure automatiche alcuni layer del database master.

Sulla base dell’esperienza finora acquisita, OS si pone l’obiettivo ambizioso di creare partnership con le società utilities del Paese, per dotare le flotte delle auto di servizio delle società con questo dispositivo in modo tale da raccogliere informazioni in maniera continua e conformemente al GDPR. OS a questo punto realizzerà delle procedure ad hoc che permetteranno sia l’aggiornamento in near real time della cartografia stradale sia la generazione di aree di attenzione a partire dalle informazioni raccolte. Tali informazioni potranno essere restituite alle società di utilities che gestiscono la manutenzione delle reti tecnologiche su strada (Manutenzione reti idriche, elettriche, dati, ecc.).

 

 

In prospettiva la stessa cartografia stradale ad alta risoluzione e alta frequenza di aggiornamento prodotta da OS potrà essere utilizzata anche dalle auto a guida autonoma, che in un prossimo futuro circoleranno sulle strade della Gran Bretagna.

In sintesi la strategia di sviluppo di OS è stata basata su 5 punti fondamentali:

  • offrire il miglior database geospaziale della Gran Bretagna;
  • realizzare una piattaforma per la produzione dei dati geografici efficace e scalabile;
  • rendere i dati distribuiti da OS semplici da analizzare e disponibili nei più comuni standard;
  • riuscire a rispondere ai requisiti presenti e futuri dei propri clienti;
  • offrire l’esperienza maturata nel raggiungere i propri obiettivi ai nuovi mercati;

 

 

L’obiettivo dei prossimi anni è quello di ottimizzare ulteriormente il processo di aggiornamento del master dataset automatizzando il più possibile le singole attività, in modo tale da arrivare in un prossimo futuro a effettuare l’aggiornamento con cadenza settimanale (o addirittura giornaliera) invece che trimestrale. Questo sfidante obiettivo consentirà di progettare e realizzare nuovi servizi, e di rendere sempre più efficienti i servizi attuali.

 

Link utili:

Presentazione di OS alla Conferenza Esri UK 2018: https://youtu.be/AxIj-Og6Yt8

Presentazione di OS alla Esri UC 2019: https://youtu.be/qZrED_gGj3c

 


 

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