Danksagung

Diese Masterarbeit entstand am Geographischen Institut der Ruhr-Universit¨ at Bo-

chum. Gepr¨ uft wird diese von Herrn Prof. Michael Bruse, der mittlerweile am Geo-graphischen Institut der Johannes Gutenberg-Universit¨ at Mainz t¨ atig ist, sowie von

dem Privatdozenten Dr. Dirk Sch¨ afer, der seit Ende des Jahres 2007 am Geographi-

schen Institut der Ruhr-Universit¨ at Bochum t¨ atig ist.

Mein Dank richtet sich in erster Linie an Gott, der mir Kraft und eine neue Weltan-

schauung gab. Ebenfalls danke ich meinem Freund f¨ ur die mentale Unterst¨ utzung,

die er mir w¨ ahrend dieser Zeit gab. Ebenfalls m¨ ochte ich mich bei beiden Dozenten

bedanken, die sich bereit erkl¨ art haben diese Masterarbeit zu pr¨ ufen.

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis   iv

Quellcodeverzeichnis   vi

Abk  urzungsverzeichnis  vii

Zusammenfassung   1

1  Einf uhrung  2

1.1  Hintergrund, Motivation und Problemdefinition  2

1.1.1  Ziel der GIS-Projektmanagement- und Visualisierungs-System-  

schnittstelle   4

1.2  Aufbau der Arbeit  8

2  Anforderungsanalyse / Anforderungsdefinition  11

2.1  Anforderungen an das Projektmanagement-System  11

2.1.1  Eigenschaften von Projekten  12

2.1.2  Stufen der Planungsdurchf uhrung unter dem Einsatz eines  

Projektmanagement  -Systems  14

2.1.3  Anforderungen an die Groupware-L osung deren Funktionsum-  

fang  und Ziel-Ablauf  16

2.2  Geometrische Eigenschaften r aumlicher Modelle  17

2.2.1  Konzepte geographischer Sachverhalte  22

2.3  Funktionen und Struktur von Moskito GIS  23

2.3.1  Verzeichnis-Struktur von Moskito GIS  24

2.3.2  Datenstruktur eines HDF-Plans  26

2.4  Technische Voraussetzungen zur Implementierung einer Groupware-  

L  osung und Entwicklung einer System-Schnittstelle  29

2.4.1  Web-Server  32

2.4.2  Programmiersprache  32

2.4.3  Datenbanksystem  33

2.5  Validierung und Zusammenfassung der Anforderungen  37

3  Diskussion und Auswahl der Technik  39

3.1  Recherche und Problemerkennung  39

3.1.1  Aufbau des Projektmanagement-Systems der eGroupWare  44

i

Inhaltsverzeichnis

3.2  Technische Komponenten zur Einrichtung der eGroupWare-Umgebung  45

3.2.1  Web-Server  46

3.2.2  Datenbanksystem  46

3.2.3  Datensicherung und Datenpflege  52

3.3  Pr asentationsformen raumbezogener Daten im Internet  52

3.3.1  Normierte Wege zur Pr asentation raumbezogener Daten im  

Internet   57

3.3.2  M ogliche L osungswege zur Visuallaisierung von HDF-Datei-  

Inhalten  der Moskito GIS-Applikation  59

3.4  Auswahl der Programmiersprache zur Entwicklung der Visualisierungs-  

System  -Schnittstelle  62

3.4.1  Java  62

3.4.2  PHP und Java-Script  63

3.5  Zusammenfassung der Ergebnisse  65

4  Entwurf  67

4.1  Gesamtkonzept  67

4.1.1  Konzept des Projektmanager-Moduls der eGroupWare  68

4.1.2  Konzept der Visualisierungs-System-Schnittstelle  71

4.1.3  Gesamtaufbau  75

4.2  Inhalt  76

4.2.1  Parsen der HDF-Datei-Inhalte  77

4.2.2  Ausgleich der Maßstabsdifferenzen  79

4.2.3  Interaktive Inhalte des Visualisierungs-Moduls  80

4.3  Modulkonzept  80

4.3.1  Modulaufbau  81

4.3.2  Modulklassenfunktionen  82

4.3.3  Funktionsweise der Visualisierungs-System-Schnittstelle  84

4.3.4  Dynamische Generierung von Basisinhalten  85

4.4  Zusammenfassung der Ergebnisse  86

5  Implementierung  87

5.1  Anpassung des Projektmanagement-System der eGroupWare  87

5.1.1  Zugriffsrechtevergabe im Administrationsbereich der eGroup-  

Ware   88

5.1.2  Anpassung der Templates  88

5.1.3  Anpassung der Steuerungsmechanismen  90

5.1.4  Anpassung der Datenbankeintr age  90

5.2  Installation der Umgebung  91

5.2.1  Aktivierung des GIS-Projektmanager-Moduls  92

5.3  Implementierung des Moduls zum Visualisieren von HDF-Datei-Inhalten  93

5.3.1  Implementierung der Visualisierungs-System-Schnittstelle  93

5.3.2  Implementierung des Visualisierungs-Moduls in die bestehen-  

de  GIS-Projektmanager Umgebung  95

ii

Inhaltsverzeichnis

5.4  Evaluierung  98

6  Schlussbemerkungen  100

Glossar   102

Literaturangaben   109

Internetquellen   113

iii

Abbildungsverzeichnis

1.1 Aufbau und Funktion eines allgemeinen Informationssystems . . . . . 5

3.7 Vereinfachte Darstellung einer Internetl¨ osung f¨ ur die Erstellung dy-

namischer Karten auf der Basis der Moskito-GIS HDF-Datei-Inhalte . 61

iv

Abbildungsverzeichnis   

5.3  Zugriff af das eTemplate uber die GUI der eGroupWare  92

5.4  GUI des GIS-Projektmanager-Moduls  93

5.5  GUI des Visualisierungs-Moduls  96

v

Quellcodeverzeichnis

2.1 Ausdehnung des HDF-Plans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

2.2 Informationen zum HDF-Plan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

2.3 Objektzuweisung im HDF-Plan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

5.11 Projektabh¨ angiges Verzeichnis auslesen . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

5.12 Setzen des Pfads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

vi

Abk¨ urzungsverzeichnis

ACL . . . . . . . . . . . . . . . . Access Control List

API . . . . . . . . . . . . . . . . Application-Programming-Interface

ASP . . . . . . . . . . . . . . . . Active Server Pages

CGI . . . . . . . . . . . . . . . . Common-Gateway-Interface

CSS . . . . . . . . . . . . . . . . Cascading Style Sheets

DBMS . . . . . . . . . . . . . . Datenbankmanagementsystem

DBS . . . . . . . . . . . . . . . . Datenbank-System

DLL . . . . . . . . . . . . . . . . Dynamic Link Library

GIF . . . . . . . . . . . . . . . . Graphics Interchange Format

GI . . . . . . . . . . . . . . . . . . Geographische Information

GIS PM . . . . . . . . . . . . GIS Projektmanager

GIS . . . . . . . . . . . . . . . . . Geographisches-Informations-System

HDF . . . . . . . . . . . . . . . Hierarchical Data Format

HTML . . . . . . . . . . . . . . Hypertext Markup Language

HTTP . . . . . . . . . . . . . . HyperText Transfer Protocol

HTTPS . . . . . . . . . . . . . HyperText Transfer Protocol Secure

IP . . . . . . . . . . . . . . . . . . Internet Protocol

ISO . . . . . . . . . . . . . . . . . International Standardization Organization

JPEG . . . . . . . . . . . . . . Joint Photographic Experts Group

JSP . . . . . . . . . . . . . . . . Java Server Pages

JSR . . . . . . . . . . . . . . . . Java Specifikation Request

LOBs . . . . . . . . . . . . . . . Large OBjects

vii

OGC . . . . . . . . . . . . . . . Open Geospital Consortium

OS . . . . . . . . . . . . . . . . . Open Source

OSS . . . . . . . . . . . . . . . . Open Source Software

PEAR . . . . . . . . . . . . . . PHP Extension and Application Repository

PHP . . . . . . . . . . . . . . . . Hypertext Preprocessor

PM . . . . . . . . . . . . . . . . . Projektmanager

PNG . . . . . . . . . . . . . . . Portable Network Graphics

SMTP . . . . . . . . . . . . . . Simple Mail Transfer Protocol

SQL . . . . . . . . . . . . . . . . Structured Query Language

SVG . . . . . . . . . . . . . . . . Scalable Vector Graphics

TCP . . . . . . . . . . . . . . . . Transmission Control Protokol

URL . . . . . . . . . . . . . . . . Uniform Resource Locator

WebCGM . . . . . . . . . . Web-Computer Graphics Metafile

WMS . . . . . . . . . . . . . . . Web Map Service

WWW . . . . . . . . . . . . . World Wide Web

XML . . . . . . . . . . . . . . . Extensible Markup Language

XSL . . . . . . . . . . . . . . . . Extensible Stylesheets Language

viii

Zusammenfassung

Die Zusammenfassung dient einer kurzen ¨ Ubersicht ¨ uber den wesentlichen Inhalt

dieser Ausarbeitung Entwurf und Implementierung einer webbasierten GIS-Projektmanagement- und Visualisierungs-Systemschnittstelle am Beispiel von Moskito GIS. Die nachfolgende Masterarbeit beinhaltet die Konzipierung und Implementierung einer Visualisierungs-System-Schnittstelle. Die Implementierung der Visualisierungs-System-Schnittstelle erfolgt in einer strukturierten, zukunftsorientierten und modular aufgebauten Groupware-L¨ osung. Zentraler Kern der Visualisierungs-System--Schnittstelle ist es, die Inhalte von Moskito GIS Pl¨ anen dynamisch auszulesen und diese in einer Graphik wiederzugeben. Aufgrund der zur Verf¨ ugung stehenden Zeit wird lediglich ein Prototyp des Visualisierungs-Moduls entwickelt und in das hier angepasste GIS PM-Modul der eGroupWare implementiert. Durch die autonome Haltung des Moduls GIS PM wird die Anpassungsf¨ ahigkeit der Visualisierungs-System-Schnittstelle gew¨ ahrleistet.

1

Kapitel 1

Einf¨ uhrung

Internet-Anwendungen und Geographische Informationssysteme sind aktuelle The-

”

men, die sowohl im Bereich der Informatik als auch im Bereich der Geographie einen intensiven explorations Gegenstand bilden.”(Kappas 2001, S.209)

1.1 Hintergrund, Motivation und Problemdefinition

Bei meiner T¨ atigkeit in einem Landschafts-Planungsb¨ uro ist mir aufgefallen, dass auf dem internen Server des Unternehmens ein Datenchaos herrscht. Aus Datenschutzgr¨ unden wird auf das Benennen des Unternehmens oder auf Inhalte, die mit diesem Unternehmen in Verbindung gebracht werden k¨ onnten, verzichtet. Das Grundger¨ ust und somit die Verzeichnisstruktur ist oberfl¨ achlich klar strukturiert. Der innere Aufbau, das Gef¨ uge aus voneinander abh¨ angigen und sich gegenseitig bedingenden Teilen ist jedoch unstrukturiert. F¨ ur jedes einzelne Projekt ist ein Verzeichnis vorhanden in dem weitere Unterordner abgelegt sind, die entweder das Stadium der Projekte mit den entsprechenden Daten beinhalten oder/und unterschiedliche Projektzeitr¨ aume. In vielf¨ altiger Hinsicht kommt es zu Daten-Redundanzen und Inkonsistenzen, da jeder Nutzer die M¨ oglichkeit hat, Daten ungehindert zu kopieren, zu verschieben und umzubenennen. Ein weiterer Nachteil der aus der vor-handenen Datenhaltung resultiert ist, dass keine Metadaten gef¨ uhrt werden. Es l¨ asst sich nicht feststellen, welche Person und wann eine Person an einem entsprechenden Projekt gearbeitet hat.

2

Die Koordination von Projekten die mit dem Sammeln, Erfassen, Beschreiben, Ordnen, Speichern, Bereitstellen und Nutzbarmachen von Daten zusammenh¨ angt, k¨ onnte in dieser Hinsicht effizient und ¨ okonomisch optimiert werden. Besonderes wenn ein Unternehmen an zwei oder mehreren Standorten niedergelassen ist, ist es von Vorteil, anfallende Daten zentral auf einem oder mehreren Servern zu verwalten und einen standortunabh¨ angigen Zugang zu den Daten zu erm¨ oglichen. Dabei sollten Daten-Redundanzen und Inkosistenzen vermieden werden.

Als Hilfsmittel f¨ ur die Koordination von Projekten und somit f¨ ur die Projekt-Verwaltung und -Dokumentation kann ein umfassendes Projektmanagement-System oder viel mehr eine Groupware-L¨ osung eingesetzt werden. Hierzu stehen Werkzeuge zur Kommunikation zwischen Gruppen und Gruppenmitgliedern sowie Systeme f¨ ur die Verwaltung gemeinsamer Dokumente bereit.(Claus u. Schwill 2003, S. 274) Besonderes interessant sind Open Source-Produkte. Da der Quelltext der Open Source-Produkte frei verf¨ ugbar ist, ist es m¨ oglich, neue Funktionalit¨ aten hinzuzuf¨ ugen. In unterschiedlichen ’Foren’ und ’Groups’ werden Fragen und Antworten ausgetauscht, wobei hier die Programmierer oder auch Nutzer voneinander lernen und gemeinsam etwas ’Gr¨ oßeres’ schaffen als die Summe der einzelnen Teile. Da es viel mehr darum geht sich gegenseitig Denkanst¨ oße und Hilfestellungen zu geben, ist das Folgen starrer Strukturen bei den Open Source-Produkten abgeschw¨ achter als bei propriet¨ aren Systemen. Dabei unterliegt jedes Open Source-Produkt genau wie ein propriet¨ ares Systeme einem bestimten Lizenzierungsmodell, welches durch den Entwickler unter ein bestimmtes Copyright gestellt wird und spezifische Nutzungsfreiheiten festschreibt.(Grassmuck 2004, S.279)

Zentrale Punkte freier Software, die von den Lizenz-Modellen geregelt werden, zielen auf ” [...]die Beif¨ ugung des Quellcodes zum Bin¨ arcode der Software, das Recht, Kopien anzufertigen und weiterzugeben sowie das Recht, die urspr¨ ungliche Software zu modifizieren und die abgeleitete Software zu verbreiten”.(Grassmuck 2004, S. 279) Weitere Inhalte zu dieser Thematik k¨ onnen in der Literatur von z.B. Grassmuck (2004) oder der Internetseite der ’Open Source Initiative’ (http://www.opensource. org/licenses/gpl-license.php) nachgelesen werden, da die allgemeine Behandlung dieser Thematik den Rahmen dieser Ausarbeitung sprengen w¨ urde.

3

1.1.1 Ziel der GIS-Projektmanagement- und

Visualisierungs-Systemschnittstelle

Bevor die explizite L¨ osungsstrategie der un¨ uberschaubaren Datenhaltung konkretisiert werden kann, ist es wichtig, einzelne Begriffe des Inhalts der zu entwickelnden System-Schnittstelle zu kl¨ aren. Hierzu wird eine m¨ oglichst eindeutige Bestimmung des Begriffes GIS durchgef¨ uhrt.

Das Akronym GIS setzt sich aus den Anfangsbuchstaben der Worte Geo, das f¨ ur Geographie steht, Information und System zusammen. Die Geographie ist die beschreibung der Erde. (dtv Brockhaus Lexikon 1984a, S. 281) Der Begriff Information kommt aus dem lateinischen und bezieht sich auf die Auskunft, auf den Inhalt einer Nachricht, Mitteilung, Belehrung und die formulierte Unterrichtung.(dtv Brockhaus Lexikon 1984c, S. 285) Ein System stellt einen regelhaften strukturierten Zusammenhang von Einzelheiten, Dingen oder Vorg¨ angen dar.(dtv Brockhaus Lexikon 1984d, S. 56)

Im Bereich der Computertechnik wird innerhalb eines Informationssystem Auskunft uber einen regelhaften und strukturierten Zusammenhang von Einzelheiten, Din¨

gen oder Vorg¨ angen erteilt. Im Allgemeinen zielen Informationssysteme darauf ab, Menschen bei der Arbeit mit Informationen zu unterst¨ utzen. In der Abbildung 1.1 wird verdeutlicht, dass ein Informationssystem auf Daten aufbaut. Diese Daten werden vorz¨ uglich in einem DBMS verwaltet. Das DBMS nutzt Methoden der Datenverarbeitung f¨ ur das Abspeichern von Daten. Die Methoden der Datenverarbeitung werden aber auch f¨ ur eine Kommunikation zwischen Anwender und den Daten genutzt. Die Aufnahme, Verwaltung, Analyse und Pr¨ asentation von Informationen wird somit unkomplizierter, da die einzelnen Prozesse einer klaren Struktur folgen.

Handelt es sich bei dem Informationssystem um ein spezielles Informationssystem wie beispielsweise dem Moskito GIS (s. Kapitel 2.3), werden spezifische Inhalte verarbeitet. Die Spezialisierung basiert im Vergleich zu alphanumerischen Daten in einem beliebigen GIS besonderes auf r¨ aumliche Daten.(Brinkhoff 2005, S. 2) Innerhalb von GIS-Projekten wird mit der Geometrie einzelner Objekte, die naturgem¨ aß eine starke Verflechtung zu weiteren Objekten aufweisen, operiert.

4

Abbildung 1.1: Aufbau und Funktion eines allgemeinen Informationssystems

Da es sich bei einem GIS um ein spezielles Informationssystem handelt, werden spezifische Inhalte verarbeitet. Diese spezifischen Inhalte sind raumbezogene Daten. In unserer Kultur in der heutigen Zeit werden raumbezogene Daten mit Hilfe eines GIS digital erfasst, modelliert, analysiert sowie alphanumerisch und graphisch pr¨ asentiert. Ein GIS ist somit ein System, das rechnergest¨ utzt arbeitet und aus Hardware, Software, Daten und den Anwendungen selbst besteht.(Kappas 2001, S.44) Als Werkzeug l¨ asst sich ein GIS f¨ ur verschiedene Raumuntersuchungen auf unterschiedlichen Anwendungsfeldern einsetzen (z.B. Raum- und Bebauungsplanung, Umwelt-

schutz, Telekommunikation).(Brinkhoff 2005, S. 3) Ein rechnergest¨ utzt arbeitendes Geographisches-Informations-System l¨ asst sich in drei Gruppen von Basisfunktionalit¨ aten einteilen. Die erste Gruppe umfasst die Erfassung und Modellierung der Daten, die zweite Gruppe beinhaltet die Analyse der Daten und die dritte Gruppe umfasst die Visualisierung der Daten.

5

Basisfunktionalit¨ aten eines GIS (Quelle:(Klein u. Fischer-Stabel 2005, S.134 bis 137))

• Erfassung und Modellierung der Daten: Erfasst werden geometrische Objekte die auf Objektbeschreibungen von Punkt, Linie und Fl¨ ache beruhen. Die Erfassung der Daten kann direkt am realen Objekt erfolgen (prim¨ are Erfassung) oder an bereits vorhandenen digitalen Daten (sekund¨ are Erfassung).

• Analyse der Daten: Die Fl¨ achenverschneidung mit der ein zus¨ atzlicher Informationsgewinn m¨ oglich ist, ist ein Beispiel f¨ ur die Analysem¨ oglichkeit raumbezogener Daten.

• Visualisierung der Daten: Mit der Visualisierung der Daten werden numerische Daten zum besseren Verst¨ andnis graphisch dargestellt. Werden die Daten nicht auf einen analogen Tr¨ ager (z.B. Papier) graphisch dargestellt sondern beispielsweise auf einem Bildschirm, k¨ onnen Interaktionen wie Pan, Zoom, das Aus- bzw. Einschalten von Ebenen, einen zunehmenden Informationsgewinn mit sich tragen, da Objektvielfalt innerhalb einer Datei auf ein Minimum reduziert werden kann. Eine Struktur die aufgrund der Objektvielfalt nicht sichtbar ist, kann durch eine Interaktion sichtbar werden und somit intensivere Daten-exploration erm¨ oglichen.

Genau wie ein allgemeines Informationssystem bildet somit auch das spezifische GIS kein in sich geschlossenes, zentrales System von Hard- und Softwarekomponenten sondern stellt eher ein Netzwerk von Teilsystemen dar. Innerhalb dieses Netzwerkes kommunizieren die einzelnen Teilsysteme untereinander ¨ uber kompatible System--Schnittstellen. Wie viele Teilsysteme notwendig sind, um als GIS entsprechende L¨ osungen anzubieten, ist von den einsetzenden Techniken sowie von dem Inhalt, der darzustellen ist, abh¨ angig. Dabei sollten Teilsysteme offen gegen¨ uber k¨ unftigen Entwicklungen und Ver¨ anderungen sein. Eine allgemeing¨ ultig ausgerichtete und nicht zu sehr auf eine spezifische Problemstellung bezogene System-Schnittstelle zu entwickeln sollte das Ziel sein.

6

Ziel des Teil-Systems

Ziel der System-Schnittstelle ist als eine Teilfunktion alphanumerische Daten zum besseren Verst¨ andniss graphisch auf unterschiedlichen Visualisierungsebenen darzustellen. Die entsprechende System-Schnittstelle wird in ein bereits vorhandenes System integriert. Ziel des Projektmanagement-Systems in dem die Visualisierungs-System-Schnittstelle integriert wird, ist es, auf instrumentaler Ebene die Erreichung eines jeweiligen Projektziels durch eine optimierte Verwaltung zu rationalisieren. Der Programmquellcode der Groupware-L¨ osung, in dem das Projektmanagement integriert ist, muss somit offen sein, so dass Ver¨ anderungen und Anpassungen durch jeden der im Besitz entsprechender Kenntnisse und Berechtigung ist, vollzogen werden k¨ onnen.

Die System-Schnittstelle soll als ein Kommunikationswerkzeug zwischen einer Groupware-L¨ osung und Moskito GIS dienen. Das Projektmanagement der Groupware-L¨ osung soll f¨ ahig sein, mit Hilfe seiner Werkzeuge vorhandene Kausalit¨ aten zwischen den einzelnen Projekten, die sich negativ auf die Unternehmenstruktur auswirken k¨ onnen, numerisch oder visuell zu verdeutlichen. Des Weiteren soll das Projektmanagement-System eine standardisierte, personenunabh¨ angige Darstellung der Ergebnisse erm¨ oglichen, so dass bei Ausfall eines Mitarbeiters ein Projekt ohne weitere Komplikationen fortgef¨ uhrt werden kann.

Die zu verwendenden Techniken sollen m¨ oglichst standardisiert sein, da eine Standardisierung die Flexibilit¨ at, Funktionalit¨ at und Produktivit¨ at anschließender Entwicklungen beg¨ unstigt.(Behr 2000, S.172 bis 175) Die Normung des Datenaustausches zwischen unterschiedlichen Systemen ist sinnvoll und auch notwendig, wenn der Interessenkreis entsprechend groß ist oder ein Netz von Beziehungen besteht, welches zu umfangreich f¨ ur mehrseitige L¨ osungen ist. Ein weiteres Kriterium f¨ ur den Einsatz von Normen ist eine bindende Vorschrift, an die sich ein Entwickler richtet, wenn dies notwendig ist.(Bartelme 2005, S.366 bis 370) Handelt es sich um einen Datenaustausch zwischen zwei Systemen, ist der Aufwand ¨ uberschaubar. Die

bilaterale Festlegung bedient sich somit einer spezifischen Beziehung mit der eine Schnittstelle konzipiert und umgesetzt wird.

7

1.2 Aufbau der Arbeit

Diese Ausarbeitung beinhaltet spezifische typographische Konventionen. Diese Konventionen sollen Besonderheiten der Inhalte verdeutlichen.

• Die Kursivschrift in ” Anf¨ uhrungsstrichen” wird bei Zitaten verwendet.

• Die fett gedruckte Schrift wird f¨ ur besondere Hervorhebungen innerhalb eines Textes verwendet.

• Die Nichtproportionalschrift innerhalb eines Textes wird verwendet f¨ ur:

- Dateinamen

- Inhalte einer Anwendung

- alle Inhalte die in einem Programm vorkommen (Schl¨ usselw¨ orter, Opera-toren und Methodennamen)

- Link-Angaben

Struktur der Arbeit

Die Mastererbeit gliedert sich grob in vier Teile. Im ersten Teil (Kapitel 2, ab Seite 11) wird die Anforderungsanalyse und Anforderungsdefinition behandelt. Da die Anforderungen nicht gestellt sind, sondern nach und nach erarbeitet werden m¨ ussen, nimmt dieser Teil der Arbeit den meisten Umfang ein. Innerhalb der Anforderungsanalyse wird eine Problemanalyse durchgef¨ uhrt in der die Anforderungen gesammelt werden, die auf der ausgearbeiteten Problemstellung in diesem Kapitel basieren. Anschließend wird eine Anforderungsspezifikation sowie die Validierung der Anforderungen, die dazu dient Anforderungen auf Korrektheit zu ¨ uberpr¨ ufen, durchgef¨ uhrt.

Der erhebliche Teil der Masterarbeit befasst sich notwendigerweise mit der Analyse der Anforderungen und der einzusetzenden Techniken sowie der Festlegung der Gesamtvorgehensweise.

8

Teil Zwei (Kapitel 3, ab Seite 39) befasst sich mit der Diskussion m¨ oglicher Techniken die zur Auswahl stehen, um die gestellten Anforderungen zu erf¨ ullen. Es erfolgt die Recherche nach Groupware-L¨ osungen, die sich als Basissystem zur Implementierung der Visualisierungs-System-Schnittstelle eignen. Die Auseinandersetzung mit Visualisierungsm¨ oglichkeiten raumbezogener Daten im Internet, die als m¨ oglicher L¨ osungsansatz, Anwendungsbereich oder/und Funktionalit¨ at in Betracht kommen, um HDF-Datei-Inhalte der Moskito GIS-Anwendung zu visualisieren, bilden den zweiten Teil des Kapitels. Im dritten Teil des Kapitels erfolgt schließlich die Zusammenfassung der Ergebnisse.

Teil Drei (Kapitel 4, ab Seite 67) befasst sich mit Zielsetzungen und Kriterien, die eine bislang noch unbekannte Organisation von Objekten und Sachverhalten besaß. Im ersten Kapitelteil wird die Konzipierung der gesamten GIS-Projektmanagement- und Visualisierungs-Systemschnittstelle vorgenommen, die in der eGroupWare-L¨ osungen einzubetten ist. Im Anschluss erfolgt die Konzipierung der Visualisierungs-System-Schnittstelle und eine Beschreibung des modularen Aufbaus des GIS PM-Moduls sowie eine abschließende Zusammenfassung der Ergebnisse. Im vierten Teil (Kapitel 5, ab Seite 87) erfolgt die Umsetzung von festgelegten Strukturen. Das Kapitel untergliedert sich in vier einzelne Teile. Im ersten Teil erfolgt die Anpassung des Projektmanagement-System der eGroupWare. Im zweiten Teil erfolgt die Installation der Umgebung. Im Anschluss erfolgt schließlich die Implementierung des Moduls zum Visualisieren der HDF-Datei-Inhalte. Abschließend erfolgt die Evaluierung in der die Analyse, des entwickelten Visualisierungs-Moduls, durch Tests erfolgt.

Im letzten Teil (Kapitel 6, ab Seite 100) werden die Kernpunkte der Masterarbeit in einem Fazit zusammengefasst. Abschließend wird das Glossar, das Literaturverzeichnis sowie die verwendeten Hilfsmittel, die zur Erstellung dieser Ausarbeitung verwendet wurden, aufgelistet.

9

Kapitel 2

Anforderungsanalyse /

Anforderungsdefinition

Innerhalb der Anforderungsanalyse werden Inhalte der L¨ osungsstrategie festgestellt. (Neumann 2005, S. 98)

Die Anforderungsanalyse untergliedert sich in drei einzelne Phasen. Die erste Phase ist die Problemanalyse, in der die L¨ osungsstrategie aufgedeckt wird. In der zweiten Phase ist die Anforderungsspezifikation, in der die Anforderungen dokumentiert werden, zu erstellen. In der dritten Phase erfolgt die Validierung der Anforderungen, in der die Anforderungen auf ihre Korrektheit ¨ uberpr¨ uft werden.

2.1 Anforderungen an das

Projektmanagement-System

Landschafts-Planungsunternehmen, die mit r¨ aumlichen Daten operieren, stellen besondere Anforderungen an die Datenhaltung und an die System-Schnittstellen ¨ uber

die verschiedene Systeme miteinander gekoppelt werden k¨ onnen. Der Umfang zu be-handelnder Anforderungen kann aus pragmatischen Gr¨ unden ausschließlich auf ein Minimum beschr¨ ankt werden.

Ein Bestandteil der Planung ist die Findung einer geeigneten Methode f¨ ur das Sammeln und Aufzeichnen von Daten.(Hake u. a. 2002, S. 293 bis 295) Ein weiteres Kriterium wird von der M¨ oglichkeit der Datenverarbeitung und deren permanenten

11

Speicherung abh¨ angig gemacht. Steht die geeignete Methode fest, ist ein Datenmodell und ein Datenkatalog (Objektkatalog) aufzustellen der nach der Aufbauphase M¨ oglichkeiten zum weiteren Aufbau bereit stellt. Die Simulation von Eingriffen in die Landschaft mit entscheidungsunterst¨ utzenden Systemen, die im Rahmen einer Planung f¨ ur transparente Planungsentscheidungen eingesetzt werden, erm¨ oglicht es den Konsens der Auswirkungen von Maßnahmen auf die Umwelt intersubjektiv zu

beurteilen und zu bewerten.(Blaschke u. Lang 2007, S. 292 bis 308) Der simulierte Sachverhalt der Modelle kann als Ergebnis nachvollzogen werden und bildet eine Entscheidungshilfe innerhalb eines Projekts. Die Entscheidungshilfe ist somit bedeutend f¨ ur das Projekt selbst und ist ein Bestandteil des Projektes. Im Allgemeinen entstehen im Rahmen einer Planung weitere Daten, die analysiert und miteinander in Beziehung gebracht werden. Diese bestehen nicht nur aus reinen Geodaten, die in klar definierten Modellen (s. Kapitel 2.2 (Geometrische Eigenschaf-

ten r¨ aumlicher Modelle) S. 17) vorgehalten werden, sondern k¨ onnen aus Literatur, Gesetzestexten und weiteren Materialien, die einem Projekt zugeordnet werden, zu-

sammengesetzt sein.(Hosenfeld 1999, S. 143 bis 149) Um ein Austausch innerhalb verschiedener Applikationen zu erm¨ oglichen, sind eindeutige Schnittstellen und Da-teiformate festzulegen.

2.1.1 Eigenschaften von Projekten

Die Findung geeigneter Methoden, die Aufstellung von Datenmodellen und Datenkatalogen sowie die Verarbeitung, Beschreibung und Entstehung von Daten und Modellen sind wichtige Bestandteile der Landschaftsplanug. Die Eigenschaften von Projekten, die sich aus der Morphologie jedes einzelnen Projektes bilden, sind durch gleichzusetzende Eigenschaften wie z.B. die zeitliche Begrenzung gekennzeichnet. Eigenschaften von Projekten (Quelle: (Behr 2000, S. 5 bis 6)) 1. Einzigartigkeit der Aufgabe: Die Einzigartigkeit eines Projektes ist weitestgehend von der Planungsregion abh¨ angig sowie von dem Zeitraum des Planungsereignisses.

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2. Zeitliche Begrenzung: Kein Projekt stellt eine Daueraufgabe dar, sondern muss in einem klar definierten Zeitrahmen abgeschlossen werden. 3. Bedeutung: Neben personellen und finanziellen Auswirkungen wirkt sich ein Projekt auf die Arbeitsorganisation und Informationsverarbeitung in einem Unternehmen aus.

4. Umfang: Planung des einzusetzenden Personals f¨ ur ein Projekt. 5. Risiko: Die Durchf¨ uhrung eines Projektes kann auf technischer und personeller Ebene fehleingesch¨ atzt werden. Des Weiteren besteht ein h¨ oheres Risikopotential, das sich aus der Abh¨ angigkeit ergibt. Werden z.B. Simulationsmodelle durch ein anderes Unternehmen berechnet, entsteht eine Abh¨ angigkeit von Dritten. Falls das Lieferdatum f¨ ur die Simulationsmodelle nicht eingehalten werden kann, ist es m¨ oglich, dass das gesamte Projekt f¨ ur eine Zeit nicht bearbeitet werden kann.

Es reicht somit nicht aus, dokumentierte Informationen einzeln zu behandeln. Das gesammelte und erstellte Informationsmaterial sollte vielmehr zusammenh¨ angend verwaltet werden. Die Verwaltung sollte jedoch nicht auf einer monologischen Basis existieren sondern f¨ ur spezifische Anwendungen ¨ uber eine System-Schnittstelle wie

z.B. ein Datenbanksystem eine Kommunikationsebene bieten.(Herter u. Koos 2006, S. 160 bis 162)

Ein Projektmanagement-System stellt einen regelhaften strukturierten Zusammenhang von Projekten, deren Inhalten oder Vorg¨ angen dar.(dtv Brockhaus Lexikon 1984d, S. 56) Ein Projekt, deren Planung und Durchf¨ uhrung, wird dabei in die institutionelle-, funktionale- und instrumentale Sichtweise unterteilt. Innerhalb der institutionellen Ebene, wird ein Projekt in die Aufbauorganisation (Kommunikations-und Machtstruktur) des Unternehmens eingeordnet. Auf der funktionalen Ebene wird ein Projekt in den Ablauf und in die Organisation (d.h. Planung, Steuerung und Kontrolle der einzelnen zum Projekt geh¨ orenden Arbeitsschritte) des Unternehmens integriert. Die instrumentale Ebene beinhaltet die Methoden und Verfahren, die der Erreichung eines Projektziels dienen.(Zingel 2005, S. 4) Groupware-L¨ osungen die ein Projektmanagement-System beinhalten, stellen die Methoden und Verfahren zur Verf¨ ugung, die auf funktionaler Ebene die Organisation

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von Unternehmensinhalten unterst¨ utzen und das kooperative Arbeiten f¨ ordern. Die Koordination von Projekten auf instrumentaler Ebene, kann die Erreichung eines Projektziels durch eine optimierte Verwaltung und Visualisierung raumbezogener Daten unterst¨ utzen. Standardisierte, personenunabh¨ angige Darstellungen der Ergebnisse sowie das Aufdecken vorhandener Kausaliti¨ aten zwischen den einzelnen Projekten werden durch einen regelhaften strukturierten Zusammenhang verdeutlicht.

2.1.2 Stufen der Planungsdurchf¨ uhrung unter dem Einsatz eines

Projektmanagement-Systems

In der Vorstufe der Planung, der Situationsanalyse, werden Bedingungen durch den Projektleiter untersucht, die f¨ ur die Realisierung eins Projektes und derer Randbedingungen unabdingbar sind.

Bedingungen zur Realisierung eines Projektes und derer Randbedingungen (Quelle: (Behr 2000, S. 95 bis 97)(ver¨ andert)) 1. Ziel Konkretisierung: Ein Auftraggeber hat konkrete Vorstellungen ¨ uber das

Endergebnis. Die Aktivit¨ aten des Auftragnehmers richten sich somit nach dem Auftraggeber.

2. Inhaltliche Beschreibung: Eine inhaltliche Beschreibung der geforderten Ziele ist der Kernbestandteil strategischer Planung.

3. Erwartete Resultate: Mit konkretisierten Zielen, die innerhalb eines Projekts ausgearbeitet werden und derer inhaltlichen Beschreibung, ist eine Erwartungshaltung verbunden, die ¨ uber Ergebnisse schlussfolgern l¨ asst.

4. Abgrenzung: Jedes Projekt ist einzigartig und wird gegen¨ uber parallel und nachfolgend ablaufender Aktivit¨ at abgegrenzt.

5. Kapazit¨ at und Mitarbeiter : Die Kapazit¨ at ist des Weiteren von der Kostenplanung abh¨ angig. Es treten vorrangig Kosten f¨ ur das Personal sowie deren Qualifizierung, Materialkosten und Fremdleistungskosten auf. Somit ist es not-

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wendig eine Festlegung der zust¨ andigen Mitarbeiter f¨ ur ein Projekt sowie die zur Verf¨ ugung stehende Kapazit¨ at zu treffen.

6. Zeitplanung: Start- und Endtermin des Projektes

Die vorangestellten Bedingungen zur Realisierung eines Projektes und derer Randbedingungen werden durch einen Planer oder ein Planungs-Team erfasst und auf-einander abgestimmt. Innerhalb eines Projektmanagement-System sollten aufgrund dessen die Bedingungen zur Realisierung eines Projektes und derer Randbedingungen gr¨ oßtenteils abgedeckt werden.

In der funktionalen Arbeits- und Kostenplanung soll das Projektmanagement-System als ein Instrument zu Dokumentationszwecken dienen und somit die Kontrolle bestehender Projekte unterst¨ utzen. Die in dem Projektmanagement-System erfassten Dokumentationen k¨ onnen als Hilfsmittel zur Erreichung interner und/oder externer sowie gesetzlicher Vorschriften dienen. Die dokumentierten Inhalte k¨ onnen ebenfalls zur Projektsteuerung und zur Projekt¨ uberwachung mit den dazugeh¨ orenden Pro-jektfortschritten und -ergebnissen genutzt werden.(Behr 2000, S. 95 bis 97) ”Die Nutzung solcher Projektmanagementwerkzeuge unterst¨ utzt die systematische Planung der Projektschritte.”(Behr 2000, S.100) Vorhandene Kausaliti¨ aten zwischen den einzelnen Projekten (z.B. Untersch¨ atzung oder ¨ Uberschreitung der Projektdauer) werden in einem Projektmanagement-System erkennbar. Ebenfalls bietet der Einsatz datenbankgest¨ utzter Projektmanagement-Systeme eine standardisierte, personenunabh¨ angige Darstellung der Ergebnisse.(Behr 2000, S.100 bis 101) Aus der vorangestellten Analyse sind folgende Funktionalit¨ aten von einem Projektmanagement-System zu erwarten.

Funktionalit¨ aten eines Projektmanagement-Systems / Dokumentation der Anforderungen

1. Inhalte: Das Sammeln, Erfassen, Beschreiben und Ordnen von Dokumenten sowie ihre Bereitstellung und Nutzbarmachung f¨ ur Informationszwecke soll von weiteren Funktionalit¨ aten und Projekten getrennt sein.

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