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Ontologie informatiche della geografia. Una sistematizzazione del dibattito contemporaneo

Timothy Tambassi e Diego Magro
p. 191-205

Abstract

Geographical and geospatial ontologies are receiving a considerable attention in information technology, due to three different factors: the growing diffusion of Geographic Information Systems (GIS), their use in different applications and the impulse given by Semantic Web to this research area. The aim of these pages is to describe what a geo-information ontology is, in order to systematize the contemporary debate. In the first part, we delineate the domain of ontology of geography within the contemporary philosophical context. In the second part, we define the meaning of ontology in the information technology domain. In the last two parts, finally, we analyze contemporary geo-information ontologies, suggesting a potential classification.

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Testo integrale

1Con la crescente diffusione dei Geographic Information Systems (GIS) e l’impulso che il Web semantico sta imprimendo alla ricerca in campo geografico, si è assistito, negli ultimi anni, a un significativo sviluppo delle ontologie informatiche a carattere specificamente geografico. Obiettivo di queste pagine è fornire una sistematizzazione di tali ontologie, definendone i domini di indagine e analizzandone i vari aspetti affrontati e descritti, i tratti comuni, e le differenze più rilevanti. Nel primo paragrafo mostreremo cosa si intende per ontologia della geografia e come si connette al dibattito filosofico relativo agli inventari dell’esistente. Nel secondo ci concentreremo sul dominio informatico, evidenziando come il termine «ontologia» non abbia in tale contesto un significato univoco, e sia utilizzato per indicare concetti ed entità anche significativamente diversi fra loro. Entrambi i paragrafi saranno essenzialmente funzionali a circoscrivere il dominio di indagine delle ontologie informatiche della geografia. Queste saranno poi analizzate nel terzo e nel quarto paragrafo, distinguendone gli obiettivi specifici e generali, proponendo una classificazione tra ontologie geografiche a carattere geomatico/topografico/geometrico, fisico/naturale e umano, ed esaminando le principali ontologie presenti nel dibattito contemporaneo.

1. Dalla svolta ontologica all’ontologia della geografia

  • 1 Cfr. Martin, Heil 1999. Per una discussione sulle ragioni dell’attuale ripresa del dibattito ontolo (...)
  • 2 Franca D’Agostini, per esempio, distingue tra ontologie di impostazione concettuale, ontologie moda (...)
  • 3 Cfr. Broad 1923: 242.
  • 4 Cfr. Varzi 2005: 3-4.

2Dalla cosiddetta svolta ontologica a oggi, si è assistito, in area analitica, a un costante sviluppo della ricerca in ontologia, caratterizzato da un moltiplicarsi di ricerche, ipotesi di lavoro e metodologie di indagine1, la cui pluralità di orientamenti rende difficoltosa una classificazione esaustiva delle diverse correnti che compongono il dibattito contemporaneo2. Ciò tuttavia non ha impedito di attribuire al termine ontologia un significato generalmente condiviso, almeno in area analitica, e di identificarla come la disciplina filosofica che ha l’obiettivo di rispondere alla domanda «che cosa esiste?» e di redigere un «inventario completo»3 di tutto ciò che c’è: o meglio, di esplicitare quali entità – o quali tipi di entità – rientrano in questo inventario dell’esistente4 e lo esauriscono. Non solo, riprendendo le parole di Runggaldier e Kanzian l’ontologia può essere intesa come

  • 5 Runggaldier e Kanzian 2002: 6-7.

[la] disciplina […] che studia ciò che c’è e fornisce informazioni sull’essenza o sulla natura di ogni cosa. L’ontologia deve perciò avviare alla comprensione concettuale dei caratteri più universali della realtà. In conseguenza di ciò, il compito dell’ontologia sarebbe quello di mostrare le determinazioni fondamentali di tutto ciò che è (di tutte le entità). Oltre che mostrare e caratterizzare le proprietà fondamentali della realtà, all’ontologia viene richiesto anche di ricercare quali siano le parti costitutive portanti di essa, ovvero di indagare come queste “si connettano reciprocamente”5.

  • 6 Cfr. Ferraris 2008.
  • 7 In particolare, la postulazione di tali entità, secondo gli ontologi regionali, permette di fornire (...)

3La risposta alla domanda «che cosa esiste?» ha inoltre rinsaldato il rapporto tra ontologia e (i risultati delle diverse) discipline scientifiche e sociali. Ciò, da un lato, ha permesso di esplicitare i presupposti e gli impegni ontologici di tali discipline, dall’altro ha portato a una proliferazione di ontologie regionali6, mirate cioè a fornire inventari dell’esistente di specifici aspetti della realtà, definiti, appunto, dal dominio delle varie discipline considerate. L’ipotesi non riduzionista alla base di tali ontologie è che le entità postulate dalle diverse discipline siano di principio irriducibili a entità postulate da altre discipline, e che meritino così uno studio specifico e separato7.

  • 8 Cfr. per esempio Casati e Varzi 1994; Egenhofer e Mark 1995, Burrough e Frank 1996; Smith e Varzi 2 (...)
  • 9 Casati, Smith e Varzi 1998.
  • 10 Quindi anche di stabilire se lo spazio esiste a prescindere dalle entità che lo occupano e dalle re (...)
  • 11 Cfr. Smith e Mark 2001.

4Tra le ontologie regionali, l’ontologia della geografia, il cui sviluppo è debitore (ma non solo8) del lavoro pionieristico di Roberto Casati, Barry Smith e Achille Varzi9, può essere intesa come quella parte dell’ontologia che studia, nello specifico, le entità propriamente geografiche (entità come monti, oceani, nazioni ecc.), i loro confini (naturali e/o artificiali, ma anche se tali confini sono o meno parti delle entità che delimitano), le loro relazioni mereologiche e topologiche, la loro locazione (ossia la relazione tra tali entità e la regione di spazio che occupano10) e la loro rappresentazione spaziale (in mappe, software ecc.). Tale ontologia, secondo Barry Smith e David Mark, ha lo scopo di analizzare il mondo mesoscopico della partizione geografica11 e di stabilire se e quali (categorie di) entità propriamente geografiche esistono, e come possano essere ordinate in un sistema ontologico che le raggruppi.

  • 12 Smith e Mark 2001: 596.

One task of geographical ontology will be to study the mesoscopic world of geographical partitionings in order to enable the construction of mappings between these mesoscopic partitions and the partitions of associated scientific domains such as geology and meteorology. Mesoscopic geography deals mostly with qualitative phenomena, with phenomena which can be expressed in the qualitative terms of natural language; the corresponding scientific disciplines, in contrast, deal with the same domain but consider features which are quantitative and measurable. GIS thus requires methods that will allow the transformation of quantitative geospatial data into the sorts of qualitative representations of geospatial phenomena that are tractable to non-expert users—and for this purpose, once again, we need a sound theory of the ontology of geospatial common sense. […] One of the most important characteristics of the geographical domain is the way in which geographical objects are not merely located in space, but are typically parts of the Earth’s surface, and inherit mereological properties from that surface. At the same time, however, empirical evidence suggests that geographical objects are organized into categories in much the same way as are detached, manipulable objects12.

5Punto di partenza è dunque definire cosa si intenda con entità geografica, fornendone condizioni di esistenza, individuazione, persistenza e criteri di identità (sortale e diacronica), quindi stabilire se tra tali entità vadano annoverate le sole entità fisiche (montagne, deserti, fiumi ecc.) o se dobbiamo includere anche gli artefatti, o le unità socio-economiche derivate dalla geografia umana (nazioni, città, piazze, suddivisioni amministrative ecc.).

  • 13 Casati, Smith e Varzi 1998: 79.

One extreme position on the existence of geographic objects would be strong methodological individualism: there are, on one version of this view, only people and the tables and chairs they interact with on the mesoscopic level, and no units on the geographic scale at all. At the opposite extreme is geographic realism: socio-economic units and other geographic entities exist over and above the individuals that they appear to be related to and have the same ontological standing as these. A more reasonable position is one or other form of weak methodological individualism: if geographic units exist as such, then they depend upon or are supervenient upon individuals. One form of this position would accept both individuals and the behavioral settings in which individuals act. Larger-scale socio-economic units would then be accounted for in terms of various kinds of connections between such behavioural settings, illustrated for example by the command hierarchy of an army13.

6Non solo, si tratta anche di analizzare se e in che modo la descrizione geografica della realtà che emerge dal senso comune possa combinarsi con le descrizioni che emergono delle diverse discipline scientifiche. Infine, consiste nell’esaminare gli strumenti concettuali necessari per una teoria della rappresentazione spaziale delle entità geografiche, e di combinare tale rappresentazione – che include sia le modalità attraverso cui un sistema cognitivo rappresenta l’ambiente spaziale, sia la struttura spaziale dell’ambiente – con la descrizione delle categorie di entità che possono rientrarvi, con una particolare attenzione ai fenomeni spaziali su scala geografica.

2. Ontologie informatiche: verso una definizione

7Le ontologie informatiche hanno recentemente ricevuto nuovo impulso e attenzione a seguito della nascita e dello sviluppo del cosiddetto Web semantico o Web di dati14. Questo rappresenta un’estensione (tuttora in corso di realizzazione) del Web “classico” verso un sistema che, accanto alle risorse informative, concepite e realizzate per la fruizione da parte di utenti umani, offre anche dati e risorse il cui significato è (almeno in parte) “comprensibile” anche da parte di agenti artificiali (per esempio, applicazioni software). Le ontologie sono uno degli elementi abilitanti di un tale sistema e il consorzio W3C15 (il principale referente per le tecnologie Web), riconoscendone il ruolo centrale, ha progettato e definito OWL (Web Ontology Language)16: un linguaggio logico appositamente creato per la rappresentazione di ontologie su Web. Le ontologie in informatica stanno così progressivamente trovando applicazione in molti contesti nei quali possano favorire la condivisione di dati e informazioni, l’interoperabilità (soprattutto fra sistemi software), l’integrazione di dati, l’aggregazione di contenuti, e la comunicazione e la mutua comprensione fra esseri umani, fra sistemi software e anche fra esseri umani e sistemi software17.

  • 18 Gruber 1993.
  • 19 Borst 1997.
  • 20 Studer, Benjamins e Fensel 1998.

8Ma cosa si intende esattamente con ontologia in ambito informatico? Possiamo affermare che l’informatica eredita dalla filosofia il termine «ontologia» e ne adatta il significato alla propria specificità, beneficiando dei risultati ottenuti dal dibattito filosofico e dalle varie ontologie regionali. In generale, l’informatica non ambisce però alla costruzione di un’unica ontologia che dia conto delle strutture fondamentali dell’essere in quanto tale, ma ammette, anzi ritiene ineludibile, una pluralità di ontologie possibili. Occorre inoltre precisare come il termine «ontologia» in informatica non abbia un significato univoco, e sia utilizzato per indicare concetti ed entità anche significativamente diversi fra loro. T.R. Gruber, per esempio, definisce l’ontologia (informatica) come «an explicit specification of a conceptualization»18. Una concettualizzazione, in questo contesto, è data da un insieme di elementi che si assumono come esistenti in una qualche porzione di realtà, e da un insieme di concetti e di relazioni che, secondo la prospettiva adottata, caratterizzano (o consentono la comprensione o la descrizione) di tale porzione di realtà. In questo senso, le ontologie informatiche non ambiscono (necessariamente) a dar conto, in maniera oggettiva, dell’intera realtà, ma piuttosto a riflettere su alcuni suoi aspetti o su alcune sue parti, includendo nella nozione stessa di realtà ogni possibile ambito di interesse (dunque non solo la realtà fisica, ma anche quella immaginaria, quella controfattuale, e così via). Inoltre, l’ontologia informatica non coincide con una concettualizzazione, ma ne è una rappresentazione tramite un qualche linguaggio, il cui significato dei termini è, per quanto possibile, reso esplicito. Diversamente, W.N. Borst definisce l’ontologia informatica come «a formal specification of a shared conceptualization»19, sottolineando sia come la concettualizzazione debba essere in qualche modo condivisa (da parte di una qualche comunità di persone e/o da agenti artificiali), sia come la sua rappresentazione debba essere formale, e quindi fruibile da parte di una macchina. Studer et al., invece, propongono una fusione delle due precedenti definizioni, considerando l’ontologia informatica come una «formal, explicit specification of a shared conceptualisation»20.

  • 21 Guarino e Giaretta 1995.

9Nei casi che qui ci interessano maggiormente, un’ontologia informatica è specificata in un linguaggio logico, la cui formalizzazione, secondo Nicola Guarino e Pierdaniele Giaretta, è una caratteristica essenziale di un’ontologia informatica, da essi definita come «a logical theory which gives an explicit partial account of a conceptualization»21. I linguaggi logici, secondo gli autori, consentono una notevole riduzione di ambiguità nella rappresentazione rispetto ai linguaggi naturali o a quelli semiformali. Inoltre, a una teoria logica, sotto opportune condizioni, possono essere applicati meccanismi di «ragionamento automatico», implementati da programmi, in grado di rendere esplicita la conoscenza presente in un’ontologia in forma soltanto implicita. Tuttavia, il potere espressivo dei linguaggi logici (e, in misura ancora più marcata, di quelli adatti all’implementazione pratica dei meccanismi di ragionamento) solitamente non permette la rappresentazione esatta di una concettualizzazione, ma solo di darne conto in maniera parziale, come evidenziato dall’ultima definizione. In molte circostanze è dunque opportuno corredare l’ontologia informatica in senso stretto con alcune spiegazioni in linguaggio naturale, rivolte agli utenti umani e volte soprattutto a contribuire a chiarire il significato dei termini del linguaggio logico utilizzato. Data l’importanza che, a nostro avviso, riveste questo aspetto (talvolta trascurato), pensiamo che sia opportuno includerlo (sebbene senza forza prescrittiva) nella seguente definizione, che specifica l’accezione di ontologia informatica cui facciamo riferimento in questo articolo e che, a questo punto, dovrebbe risultare chiara:

un’ontologia informatica è una specificazione esplicita (eventualmente parziale), formalizzata in una teoria logica (possibilmente corredata di una spiegazione in linguaggio naturale), di una concettualizzazione condivisa.

  • 22 Cfr. Guarino e Welty 2009.

10Questo ci consente di comprendere che, affinché un artefatto formale possa essere effettivamente considerato un’ontologia, non è sufficiente che esso si presenti come teoria logica, ma è essenziale che specifichi la concettualizzazione sottostante, esplicitandone le assunzioni e rappresentandone con chiarezza le categorie e le relazioni fondamentali. Questo è certamente uno degli aspetti più difficilmente formalizzabili del concetto di ontologia informatica, in quanto la concettualizzazione in sé resta distinta dall’artefatto formale che la descrive, ed è esterna a esso. È comunque importante che l’analisi ontologica, necessaria per delineare la concettualizzazione e preliminare alla costruzione dell’ontologia, venga condotta con rigore e metodo. A tal proposito, l’informatica ha sviluppato propri strumenti concettuali e metodologici a supporto di questa fase (si veda, per esempio, la metodologia OntoClean22), ma si avvale anche del metodo di analisi e dei risultati conseguiti in ambito filosofico.

3. Ontologie informatiche della geografia: un tentativo di sistematizzazione

  • 23 Abdelmoty, Smart e Jones 2005; Ressler, Dean e Kolas 2010; Perry e Herring 2012; Battle e Kolas 201 (...)
  • 24 Cfr. Berners-Lee, Hendler e Lassila 2001.
  • 25 Cfr. Khun 2005.

11Le ontologie geografiche e geospaziali stanno ricevendo una notevole attenzione in area informatica23, ascrivibile a tre diversi fattori: la crescente diffusione dei Geographic Information Systems (GIS), il loro utilizzo in diverse applicazioni e l’impulso che il Web semantico24 sta imprimendo alla ricerca in questo campo25. Ciò non deve stupire, in quanto l’informazione geografica è una dimensione comune a molti domini e, pertanto, rappresenta un elemento di primo piano nell’integrazione di dati e nell’interoperabilità semantica fra applicazioni software.

  • 26 Il riutilizzo di un’ontologia (o di parti di essa) in un’altra ontologia è un aspetto tipico delle (...)

12Non è nostro obiettivo, in questa sede, stilare un elenco esaustivo di tali ontologie, quanto piuttosto mostrare come possano essere concettualmente sistematizzate, analizzandone i vari aspetti descritti, i tratti comuni, e le differenze più rilevanti che sussistono fra di esse. Ci soffermeremo dunque sulle ontologie geografiche attualmente più discusse e citate, quelle maggiormente riutilizzate26 in altre ontologie e/o dataset e che rappresentano il risultato di un lavoro di standardizzazione condotto dai principali attori del dibattito contemporaneo. Considereremo anche le più importanti ontologie informatiche contemporanee che, pur non trattando specificamente di geografia, danno conto di aspetti di indubbio interesse geografico.

13Prima di procedere, occorre distinguere gli obiettivi più generali e complessivamente condivisi dalle varie ontologie, ossia l’accessibilità (spesso sia per la comunità scientifica che per un pubblico di utenti non esperti), l’informatività e l’esaustività, da quelli più specifici. Questi ultimi riflettono il punto di vista della comunità che condivide l’ontologia, e i particolari scopi per i quali l’ontologia stessa è stata costruita. Le ontologie in esame, per i loro stessi obiettivi, difficilmente presentano concettualizzazioni mirate a una descrizione complessiva dell’intero dominio geografico, limitandosi piuttosto a descrizioni settoriali, rivolte cioè a specifici aspetti di tale dominio. Non mancano tuttavia, in una stessa ontologia, la presenza di elementi appartenenti a branche geografiche diverse, inventari settoriali incompleti, distinzioni sfumate spesso non proposte da geografi di professione, aspetti derivati dal senso comune che, complessivamente, rendono difficoltosa una classificazione rigorosa e univoca di tali ontologie. In questo senso, anche la suddivisione che presentiamo avrà il solo obiettivo di orientare il lettore tra le numerose ontologie presenti nel dibattito contemporaneo, analizzandone gli aspetti fondamentali e cercando, per quanto possibile, di evidenziare le sovrapposizioni tra ambiti geografici diversi.

14La suddivisione proposta è tra ontologie geografiche a carattere prevalentemente:

  • geomatico/topografico/geometrico (GTG), correlate a un trattamento informatico dei dati geografici in GIS, GPS e cartografie, e generalmente finalizzate a un’analisi spaziale della superficie terrestre, alla localizzazione e alla rappresentazione delle varie entità geografiche su carte e mappe, alla possibilità di eseguirvi misurazioni e di esprimere relazioni topologiche fra spazi geografici (ad esempio, disgiunzione, sovrapposizione, inclusione ecc.);

  • fisico/naturale (FN), focalizzate sugli aspetti della Terra legati appunto ai fenomeni fisico-naturali, dunque alla litosfera, all’idrosfera, all’atmosfera, alla pedosfera, alla biosfera, alla geomorfologia e alla climatologia;

  • umano (U), incentrate sugli artefatti derivati dalla geografia politica, amministrativa, sociale, urbana, economica, culturale, archeologica, storica, dei trasporti, del turismo, delle vie di comunicazione, della popolazione, e così via.

4. Le principali ontologie informatiche della geografia nel dibattito contemporaneo

15Fissata tale suddivisione, resta ora da stabilire dove collocare le principali ontologie informatiche della geografia presenti nel dibattito contemporano e analizzarne i tratti essenziali.

16Caratteristica comune delle ontologie GTG è la maggiore frequenza con cui vengono riutilizzate nelle altre ontologie. Ciò non deve stupirci: la possibilità di localizzare punti, linee e superfici su una mappa, in generale, è una caratteristica ricorrente della maggior parte delle ontologie informatiche ed è un’esigenza diffusa in molte loro applicazioni. Tra le principali ontologie GTG si possono annoverare: OGC GeoSPARQL27, Spatial Schema – ISO 1910728, Spatial referencing by coordinates - ISO 1911129, Schema for coverage geometry and functions - ISO 1912330, Geography Markup Language (GML) - ISO 1913631, WGS84 Geo positioning32, Geometry (Ordnance Survey)33, Spatial Relations (Ordnance Survey)34, NeoGeo Geometry Ontology35, NeoGeo Spatial Ontology36, Geometria (Spanish GeoData)37. OGC GeoSPARQL è il risultato dell’attività di standardizzazione dell’Open Geospatial Consortium38 ed è attualmente il più serio candidato a divenire uno standard di riferimento per molte applicazioni informatiche e in ambito Web semantico39. Tale ontologia privilegia l’aspetto geometrico degli elementi geografici e il loro posizionamento, mutuo o assoluto, sulla superficie terrestre. Essa offre pertanto una ricca tassonomia di geometrie che vanno dal più semplice concetto di punto (per rappresentare il posizionamento geografico di elementi puntiformi o approssimabili a punti), fino a complesse geometrie costituite da una pluralità di solidi. Le relazioni topologiche fra elementi geografici e/o tra geometrie è un altro suo aspetto centrale, e permette di definire relazioni specifiche come contenimento, intersezione, sovrapposizione, disgiunzione e così via. Gli standard elaborati dall’International Organization for Standardization (ISO) hanno stimolato, spesso in attori terzi, la definizione di ontologie informatiche che ne rappresentano la concettualizzazione sottostante. Spatial Schema – ISO 19107, Schema for coverage geometry and functions – ISO 19123 e Geography Markup Language (GML) – ISO 19136, complessivamente, presentano una rilevante sovrapposizione con l’ontologia di OGC GeoSPARQL (quest’ultima è addirittura riutilizzata per intero in Geography Markup Language (GML) – ISO 19136) e forniscono un dettagliato inventario di concetti e proprietà mirati a rappresentare gli aspetti geometrici delle entità geografiche, così come la loro localizzazione, che comporta la necessità di specificare coordinate di punti in un sistema di riferimento. All’estremo opposto rispetto a queste ontologie, in quanto a ricchezza della concettualizzazione rappresentata, troviamo WGS84 Geo positioning e Geometry (Ordnance Survey). La prima è stata creata principalmente per rappresentare il posizionamento di elementi georeferenziabili in termini di altitudine, longitudine e latitudine. La seconda aggiunge al semplice concetto di geometria (non ulteriormente analizzato) pochi elementi utili a esprimere l’estensione di aree geometriche. Spatial Relations (Ordnance Survey) – che ingloba al proprio interno l’ontologia di OGC GeoSPARQL – e NeoGeo Geometry Ontology sono altri significativi esempi di ontologie che si focalizzano sulle geometrie sottostanti all’indagine geografica. NeoGeo Spatial Ontology è invece incentrata sulle possibili relazioni topologiche fra elementi geografici (molte delle quali sono rappresentate anche nell’ontologia di OGC GeoSPARQL). Infine, l’ontologia Geometria (Spanish GeoData) è il risultato del riutilizzo di altre ontologie (fra queste, FAO Geopolitical Ontology, descritta sotto), non tutte GTG, ma è classificabile tra queste in quanto il suo contributo originale è limitato alla caratterizzazione di alcuni semplici aspetti geometrici.

17Le ontologie FN, o meglio prevalentemente FN, sono numericamente inferiori rispetto alle GTG e si intrecciano, in molti casi, con le ontologie umane. Tra le ontologie specificamente FN, ne segnaliamo quattro: GEOSP – Geospecies40, NDH Ontology (USGS)41, Hydro Ontology (Spanish GeoData)42 e le Sweet Ontologies43. La prima è un’ontologia utilizzata per descrivere la distribuzione geografica delle specie viventi e riunire informazioni su di esse. Tra individui, classi e proprietà menzionati nell’ontologia, si intrecciano entità emergenti dalla geografia fisico/naturale (finalizzate principalmente a rappresentare la suddivisione della superficie terrestre in ecozone e a definire gli habitat delle varie specie), con elementi derivanti dalle caratterizzazioni delle specie biologiche e, in minor numero, dalla geografia umana. NDH Ontology e Hydro Ontology sono invece finalizzate a riunire informazioni per mappare il sistema idrologico, rispettivamente degli Stati Uniti e della Spagna, fornendo una ricca tassonomia di classi e proprietà legate al dominio idrografico e agli elementi morfologici correlati. Essendo il sistema idrologico costituito parte da elementi naturali (laghi, fiumi ecc.) e parte da elementi artificiali (acquedotti, canali ecc.), queste ontologie danno conto anche di artefatti umani e, pertanto, presentano una stretta correlazione con le ontologie geografiche a carattere umano. Le Sweet (Semantic Web for Earth and Environmental Terminology) Ontologies, infine, raccolgono circa 6000 concetti e 200 ontologie OWL per descrivere molteplici aspetti della Terra, dei suoi ambienti e delle loro rappresentazioni in numerose discipline. Da un punto di vista geografico, oltre agli aspetti fisico/naturali, classi e proprietà in esse menzionate sono focalizzate sulla localizzazione dei punti su mappa, sul clima, sui cambiamenti climatici e, più in generale, sulla modificazione delle entità, anche geografiche, nel tempo.

18Le ontologie legate alla geografia umana costituiscono la parte numericamente più significativa delle ontologie analizzate. Ciò, probabilmente, è ascrivibile a due diversi fattori: l’eterogeneità degli ambiti di ricerca coinvolti e il fatto che, essendo strettamente legate all’attività umana, subiscono maggiormente la sua azione organizzatrice. La loro specificità, tuttavia, non coincide con un loro diffuso riutilizzo, generalmente inferiore rispetto ad altre ontologie. FAO Geopolitical Ontology44 rappresenta l’esempio più classico di ontologia legata a tale dominio geografico. Questa ontologia non riutilizza elementi di altre ontologie, e propone una suddivisione del complesso degli elementi geografici in territory e group. Territory (categoria che comprende le nazioni, ma non si esaurisce in esse) è suddivisa, a sua volta, in sottocategorie in base all’autonomia governativa dei suoi membri. Un’istanza di questa categoria può essere caratterizzata in termini di locazione, Pil, indice dello sviluppo umano, numero di abitanti ecc. Group, invece, presenta quattro sottocategorie rappresentative delle macroaree geografiche (Europa, America settentrionale ecc.), economiche (Unione Europea, Unione del Maghreb Arabo ecc.), organizzative (ad esempio, la stessa FAO), più una sottoclasse che rappresenta gruppi speciali (quali, per esempio, il SIDS, cioè l’organizzazione dei piccoli stati insulari in via di sviluppo). Questa ontologia, inoltre, cogliendo (almeno in parte) le dinamiche della geografia umana, consente la caratterizzazione di semplici e basilari aspetti legati all’evoluzione degli elementi geografici nel tempo, quali, ad esempio, la nascita e la morte di stati e il loro avvicendarsi sulla scena storica. Più legate alle suddivisioni politiche e amministrative (e alle loro modificazioni storiche e temporali), rispettivamente di Francia, Norvegia, Gran Bretagna e Spagna, sono le ontologie INSEE45, Landinndelingen i Norge46, The administrative geography and civil voting area ontology (Ordnance Survey)47, e Geopolitica (Spanish Geodata)48. Vanno inoltre segnalate: Vocabulario de Localizaciones49, costruita per modellare le posizioni fisiche dei luoghi pubblici, Postcode (Ordnance Survey)50, finalizzata alla descrizione della geografia postale della Gran Bretagna, ISA Programme Location Core Vocabulary51, progettata per facilitare la pubblicazione di dati (nomi, indirizzi, localizzazioni) che possano operare con le direttive della EU INSPIRE, Transportes (Spanish GeoData)52, costruita per descrivere il dominio dei trasporti, e NUTS (Nomenclature of territorial units for statistics)53, finalizzata alla rappresentazione di una suddivisione gerarchica (effettuata per scopi statistici) del territorio dell’Unione Europea. Nel link http://oegov.org/​ sono infine indicate numerose ontologie che descrivono la varie suddivisioni amministrative, politiche, governative, commerciali ed energetiche degli Stati Uniti.

19Un discorso a parte meritano le ontologie Erlangen CRM/OWL54, Proton55, LinkedGeoData56, The Place Ontology57, US Topographic58 e GeoNames59. Alcune di esse sono parti di progetti più ampi, in cui la geografia è soltanto uno degli aspetti analizzati. Quasi tutte operano trasversalmente rispetto ai tre ambiti geografici individuati, proponendo concettualizzazioni del dominio geografico, che tentano di riunire, in alcuni casi senza pretesa di un’esaustività complessiva, tali ambiti. Erlangen CRM/OWL è legata al dominio dei beni culturali, e le nozioni di interesse geografico considerate si riferiscono prevalentemente alla geometria, alla localizzazione dei luoghi, e alle relative relazioni topologiche. Le altre sono invece esempi di ontologie risultanti da un’indagine condotta su numerosi domini (fra cui quello geografico) dei quali colgono vari aspetti senza tuttavia fornirne un’analisi approfondita. Relativamente al dominio geografico, danno conto prevalentemente di caratteristiche di tipo fisico/naturale e umano, riservando minore attenzione a quelle geometrico/spaziali. Risulta evidente, quindi, come l’ambito d’indagine e/o la molteplicità degli aspetti geografici analizzati in queste ultime ontologie ne renda difficoltosa una classificazione secondo la suddivisione proposta.

5. Un commento finale

20Le pagine presentate costituiscono un tentativo di sistematizzazione del dibattito contemporaneo sulle ontologie informatiche della geografia, di cui sottolineiamo il carattere essenzialmente introduttivo e la non esaustività. Quest’ultima, in particolare, è strettamente connessa a due diversi fattori: il primo è la scarsità di informazioni a disposizione e la difficoltosa reperibilità di alcune ontologie, il secondo è l’elevato numero di ontologie presenti e in corso di sviluppo, che rende problematico fornirne un elenco aggiornato e completo.

21Ovviamente, la sistematizzazione proposta non è l’unica possibile. Lo sviluppo delle tesi di Smith e Mark in Geographical categories: an ontological investigation potrebbe, per esempio, costituire una chiave di lettura importante per l’analisi delle ontologie presenti nel dibattito contemporaneo, offrendo spunti per una sistematizzazione focalizzata sulle ontologie geografiche del senso comune e non. Queste ultime, in particolare, potrebbero comprendere sia le ontologie qui classificate come a carattere geomatico/topografico/geometrico sia quelle destinate a un uso tecnico, spesso da parte di istituzioni pubbliche e private, di cui NDH Ontology (USGS), Hydro Ontology (Spanish GeoData) e alcune sottoclassi di FAO Geopolitical Ontology costituiscono gli esempi più significativi. Non solo, anche i risultati degli esperimenti compiuti dai due autori potrebbero fornire spunti per almeno altre due classificazioni alternative. Se infatti Smith e Mark, commentando tali esperimenti, si sono spesso soffermati sulla distinzione tra artefatti ed entità fisiche e naturali, un’alternativa potrebbe essere quella di distinguere, in parte come abbiamo già fatto, tra ontologie geografiche a carattere fisico/naturale, ontologie che includano i soli artefatti, oppure ontologie miste. Inoltre, le considerazioni espresse sulla sistematizzazione delle entità geografiche, che nei loro esperimenti, così come nelle ontologie contemporanee, non appare univoca, potrebbe consentire una classificazione basata sulle modalità attraverso le quali un’ontologia suddivide, al proprio interno, le entità che include.

22Infine, vogliamo concludere sottolineando come, probabilmente, sia nella progressiva sinergia tra geografia e informatica che potranno essere individuate le linee guida per una sistematizzazione più precisa di tale dibattito, in cui lo sviluppo delle ontologie geografiche, oltre a diventare uno strumento sempre più rilevante per l’indagine geografica, potrà ricalcare le suddivisione degli ambiti disciplinari che caratterizzano e caratterizzeranno la geografia stessa.

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Note

1 Cfr. Martin, Heil 1999. Per una discussione sulle ragioni dell’attuale ripresa del dibattito ontologico cfr. Ferraris 2008, D’Agostini 2002.

2 Franca D’Agostini, per esempio, distingue tra ontologie di impostazione concettuale, ontologie modali e ontologie a base realistico-naturalistica, riconducibili rispettivamente alle tesi di Peter Strawson, alla teoria dei mondi possibili, e alle tesi di W.V.O. Quine o al realismo australiano (Cfr. D’Agostini 2002). Edmund Runggaldier e Christian Kanzian classificano invece la posizione di Strawson tra gli «orientamenti descrittivi» e, alla distinzione di D’Agostini, aggiungono le posizioni fenomenologiche, i cui rappresentanti sviluppano le proprie tesi muovendo da problematiche che giocano un ruolo centrale in Brentano e Husserl (Cfr. Runggaldier e Kanzian 2002: 11-29). Trasversale rispetto a queste classificazioni è la distinzione tra ontologia formale e ontologia materiale. La prima si occupa dell’ente in generale, di identificare cioè le strutture e i principi ultimi secondo cui è organizzato qualsiasi universo possibile, e ha l’obiettivo di stabilire ciò che esiste, sotto il profilo delle sue caratteristiche necessarie. La seconda, invece, ha il compito di redigere un inventario dettagliato e completo di ciò in cui crediamo, ed è strettamente connessa ai i vari settori o aspetti specifici della realtà (o la loro rappresentazione in determinate teorie), studiati dalle diverse discipline scientifiche e sociali e dal senso comune (Cfr. Varzi 2005: 52-131).

3 Cfr. Broad 1923: 242.

4 Cfr. Varzi 2005: 3-4.

5 Runggaldier e Kanzian 2002: 6-7.

6 Cfr. Ferraris 2008.

7 In particolare, la postulazione di tali entità, secondo gli ontologi regionali, permette di fornire uno specifico (o settoriale) inventario dell’esistente, accrescendo così le nostre risorse esplicative, al prezzo, secondo gli oppositori, di una violazione eccessiva del rasoio di Occam.

8 Cfr. per esempio Casati e Varzi 1994; Egenhofer e Mark 1995, Burrough e Frank 1996; Smith e Varzi 2000.

9 Casati, Smith e Varzi 1998.

10 Quindi anche di stabilire se lo spazio esiste a prescindere dalle entità che lo occupano e dalle relazioni tra tali entità.

11 Cfr. Smith e Mark 2001.

12 Smith e Mark 2001: 596.

13 Casati, Smith e Varzi 1998: 79.

14 Berners-Lee, Hendler e Lassila 2001.

15 http://www.w3.org/.

16 www.w3.org/TR/owl2-overview.

17 Cfr. Goy, Magro 2014.

18 Gruber 1993.

19 Borst 1997.

20 Studer, Benjamins e Fensel 1998.

21 Guarino e Giaretta 1995.

22 Cfr. Guarino e Welty 2009.

23 Abdelmoty, Smart e Jones 2005; Ressler, Dean e Kolas 2010; Perry e Herring 2012; Battle e Kolas 2012; Kyzirakos, Vlachopoulos, Savva, Manegold e Koubarakis 2014.

24 Cfr. Berners-Lee, Hendler e Lassila 2001.

25 Cfr. Khun 2005.

26 Il riutilizzo di un’ontologia (o di parti di essa) in un’altra ontologia è un aspetto tipico delle ontologie informatiche ed è ritenuto di primaria importanza nell’ambito del Web semantico, in quanto favorisce la mutua comprensione fra comunità diverse, l’interoperabilità, l’integrazione e l’aggregazione di dati e informazioni.

27 http://www.opengis.net/ont/geosparql.

28 http://def.seegrid.csiro.au/static/isotc211/iso19107/2003.

29 http://def.seegrid.csiro.au/static/isotc211/iso19111/2007.

30 http://def.seegrid.csiro.au/static/isotc211/iso19123/2005.

31 http://def.seegrid.csiro.au/static/isotc211/iso19136/2007.

32 http://www.w3.org/2003/01/geo/wgs84_pos.

33 http://data.ordnancesurvey.co.uk/ontology/geometry/.

34 http://data.ordnancesurvey.co.uk/ontology/spatialrelations/.

35 http://geovocab.org/geometry.

36 http://geovocab.org/spatial.

37 http://geo.linkeddata.es/ontology/geometria.owl.

38 Open Geospatial Consortium (OGC, http://www.opengeospatial.org/) è un consorzio internazionale che attualmente conta circa 500 membri, rappresentanti di università, centri di ricerca, imprese, istituti no-profit ed enti governativi provenienti dai cinque continenti. Il suo principale scopo è la definizione e il mantenimento di standard per la rappresentazione e la manipolazione di informazioni geospaziali.

39 Battle e Kolas 2012.

40 http://rdf.geospecies.org/ont/geospecies.owl.

41 http://cegis.usgs.gov/NHDOntology/.

42 http://geo.linkeddata.es/ontology/hydro.owl.

43 http://sweet.jpl.nasa.gov/2.3/sweetAll.owl.

44 http://aims.fao.org/aos/geopolitical.owl.

45 http://rdf.insee.fr/def/geo.

46 http://vocab.lenka.no/geo-deling#.

47 http://data.ordnancesurvey.co.uk/ontology/admingeo/.

48 http://geo.linkeddata.es/ontology/geopolitica.owl.

49 http://purl.org/ctic/infraestructuras/localizacion.

50 http://data.ordnancesurvey.co.uk/ontology/postcode/.

51 http://www.w3.org/ns/locn.

52 http://geo.linkeddata.es/ontology/transportes.owl.

53 http://ec.europa.eu/eurostat/ramon/rdfdata/nuts2008/.

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55 http://www.ontotext.com/proton.

56 http://linkedgeodata.org/ontology.

57 http://purl.org/ontology/places.

58 http://cegis.usgs.gov/Ontology.

59 http://www.geonames.org/ontology.

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Per citare questo articolo

Notizia bibliografica

Timothy Tambassi e Diego Magro, « Ontologie informatiche della geografia. Una sistematizzazione del dibattito contemporaneo », Rivista di estetica, 58 | 2015, 191-205.

Notizia bibliografica digitale

Timothy Tambassi e Diego Magro, « Ontologie informatiche della geografia. Una sistematizzazione del dibattito contemporaneo », Rivista di estetica [Online], 58 | 2015, online dal 01 avril 2015, consultato il 16 octobre 2018. URL : http://journals.openedition.org/estetica/447 ; DOI : 10.4000/estetica.447

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