WHOW is a project cofinanced by CEF Connecting Europe Facility of the European Union.
The main project outcome is the creation of the first European knowledge graph on water consumption and quality, health parameters and dissemination of diseases to be reused for advanced analysis and development of innovative services.
WHOW è un progetto cofinanziato dal programma CEF Connecting Europe Facility dell'Unione Europea.
Il progetto WHOW ha elaborato il primo modello europeo aperto di dati interconnessi e armonizzati (grafo della conoscenza) sul consumo e sulla qualità di acque superficiali, sotterranee e marine, con informazioni provenienti da varie fonti allo scopo di individuare le relazioni che intercorrono tra lo sfruttamento delle risorse idriche e la diffusione delle malattie.
Maggiori informazioni sono disponibili qua: https://whowproject.eu/the-whow-project/
Use cases
The knowledge graph is designed on the basis of the following three use cases defined during a co-creation program which involved the italian Istituto Superiore di Sanità, Lombardy and other regions, local authorities, universities, companies and private citizens.
Contaminants in marine environments (UC1)
Linking data on bioaccumulation and human exposure to: chemicals and biological contaminants in marine waters; ingestion of contaminated fish products; and airborne exposure (Ostreopsis Ovata)
Water for human consumption (UC2)
Linking data on drinking water quality, measured by compliance with new EU microbiological, chemical and physical parameters, with data on water-related diseases and pathogens.
Extreme events (UC3)
Linking data on floods, sea storms, storm surges, coastal floods and drought to human health, alteration of the hydrological cycle, and agriculture and fisheries industries.
More details on use cases are available at WHOW website, section “WHOW resources” (milestone 2).
Il grafo della conoscenza è stato realizzato sulla base dei seguenti tre casi d’uso definiti durante un programma di co-creazione che ha coinvolto Istituto Superiore di Sanità, Regioni italiane, altri Enti locali, Università, aziende a privati cittadini.
Esposizione umana a inquinanti chimici e biologici nelle acque marine (UC1)
Linked data sull’assorbimento di sostanze tossiche di natura chimica e biologica dovuta all’esposizione con le acque marine o a seguito di ingestione di prodotti ittici contaminati.
Acque destinate al consumo umano (UC2)
Linked data sulla qualità delle acque per il consumo umano, misurata in base al rispetto dei parametri microbiologici, chimici e fisici delle direttive UE, e sui dati delle malattie infettive.
Eventi estremi (UC3)
Linked data su alluvioni, inondazioni, tempeste marine, mareggiate e inondazioni costiere, ma anche alterazione dell’intero ciclo idrologico, inquinamento di breve durata, scarsità della risorsa idrica per il consumo diretto e per le attività connesse.
Un approfondimento è disponibile nella pagina “WHOW resources” (milestone 2).
Datasets
The datasets part of the WHOW knowledge graph are listed in the catalog below. Each dataset is linked to the relevant use case.
I dataset che fanno parte del grafo della conoscenza di WHOW sono indicati nel catalogo sottostante.
Per ciascun dataset sono riportati i casi d’uso di riferimento.
Ontologies
The ontology network is organized in ontological modules where the different topics of the project are represented, such as the monitoring of waters, both marine and internals, groundwaters and waters for human consumption, the monitoring of weather conditions, the monitoring of specific health indicators.
Ontologies and controlled vocabularies are listed below together, and are available at the following link:
Le ontologie del grafo della conoscenza sono organizzate in moduli che rappresentano i diversi topic del progetto, quali il monitoraggio delle acque, sia marine che interne, delle acque sotterranee e delle acque destinate al consumo umano, il monitoraggio delle condizioni meteorologiche, il monitoraggio di specifici indicatori della salute.
La lista delle ontologie e dei vocabolari controllati è riportata sotto. Le risorse sono disponibili al seguente link:
Ontologies:
- Hydrography ontology
- Water monitoring ontology
- Water indicator ontology
- Weather monitoring ontology
- Health monitoring ontology
Controlled Vocabularies:
- chemical substances, linked to Wikidata
- (infectious) diseases, linked to Snomed
- water indicators
Linked Open Data
Linked Open Data can be queried via the SPARQL endpoint according to the RDF standard. Below is the link to the ARIA sparkle endpoint.
Also, a link to the Lodview interface is provided. Lodview enables the LOD navigation.
I dati LOD pubblicati possono essere interrogati attraverso l’endpoint SPARQL secondo lo standard RDF. Sotto il collegamento allo sparkle end point ARIA e il collegamento allo sparkle end point ISPRA. Inoltre viene riportato il collegamento all’interfaccia Lodview che consente la navigazione dei LOD.
Data navigation via API
The API below gathers, for each observation from the dataset on waters quality in Lombardy, the relevant city, province, parameter, measurement unit, value and date.
The observations on waters quality come from the monitoring activities executed by different bodies such as the Agency for Environmental protection and the Healthcare Authorities of the Lombardy region. The monitoring is about the water for human consumption distribution networks, the groundwater, the watercourses and the lakes in Lombardy.
The API prints a page in json format whose data is sourced by query on the SPARQL endpoint ARIA. API interface parameters are year and province. Such parameters can be added to the link by the string “?anno=2021&provincia=MI”.
The API is accessible here https://lod.dati.lombardia.it/doc-rilevazioni
The following map is a sample of the use of the knowledge graph through the API described above. The harmonized data coming from a query on the SPARQL endpoint are shown on the map by sample point. The result can be filtered by year and by province.
The output is limited to the first 1000 observations, to avoid the SPARQL endpoint overload.
La seguente OpenAPI restituisce per ciascuna osservazione dei dataset sulla qualità delle acque in Lombardia, i dati su città, provincia, parametro, unità di misura, valore, data.
Le osservazioni sulla qualità delle acque derivano delle attività di monitoraggio di Enti diversi come ARPA Lombardia e le ATS lombarde sulle reti di distribuzione delle acque per il consumo umano, le acque sotterranee, i corsi d’acqua e i laghi della Lombardia.
L'API stampa una pagina in formato json dopo aver interroga lo SPARQL endpoint ARIA. I parametri sono anno e provincia.
Per passare questi parametri bisogna aggiungere al link la seguente stringa “?anno=2021&provincia=MI”.
L'API è disponibile al seguente link https://lod.dati.lombardia.it/doc-rilevazioni
La mappa che segue è un esempio dell'uso del knowledge graph attraverso l'API descritta sopra. I dati armonizzati interrogati dallo SPARQL endpoint sono consultabili nella mappa per punto prelievo, e filtrati per anno e provincia.
Al fine di non bloccare lo SPARQL endpoint, l'estrazione viene limitata alle prime 1000 osservazioni.
Conclusions
Data providers in the monitoring of water quality fields are quite a lot.
Although in many cases the results of these monitoring activities are openly available, the comparison between datasets is rather complex because of the use of different representation methods, linked to local operating modes.
The ontologies produced within the WHOW knowledge graph helped to overcome this barrier, referring as much as possible to European regulations and standards.
WHOW project created the conditions to open new datasets and to improve the quality of datasets already open. Additionally, it was an opportunity for the data providers involved to see their data from the point of view of a data consumer.
Le organizzazioni e i soggetti che agiscono come data provider sul tema della qualità delle acque e del monitoraggio sono numerosi.
Sebbene in molti casi sia possibile avere a disposizione dati aperti, il confronto tra questi dati è ostacolato dall’utilizzo di modalità di rappresentazione diverse, legate modalità operative locali.
Le ontologie prodotte nell’ambito del knowledge graph di WHOW hanno consentito di superare questa barriera, cercando il più possibile di riferirsi a norme e standard europei.
Oltre a creare le condizioni per aprire nuovi dataset e di migliorare la qualità di dataset già aperti, il progetto è stato l’occasione per i data provider coinvolti di vedere i loro dati dal punto di vista di chi il dato lo consuma.