Die Tiefbauamtsverwaltung ist i. d. R. für die Planung, den Bau und die Bestandsverwaltung von Straßen, Einrichtungen zur Abwasserbeseitigung und Gewässern zuständig. Die Datenbestände, die zur Erledigung dieser Aufgaben benötigt werden und in der Mehrzahl einen Raumbezug aufweisen, liegen einerseits in einer historisch gewachsen heterogenen GIS-Landschaft mit einer Vielzahl von verteilten Geodatenbeständen vor. Andererseits existieren viele Geofachdaten teilweise redundant in verschiedensten Datenbank- und Softwaresystemen. Infolge dessen ist eine effektive Nutzung dieser Datenbestände in vielen Geschäftprozessen innerhalb der Verwaltung, aber auch extern nur mit einem erhöhten Aufwand zu bewerkstelligen.
Die vorliegende Arbeit untersucht, ob und inwieweit der Einsatz der Web Services „Web Map Service“ (WMS) und „Web Feature Service“ (WFS) / „Web Feature Service - Transactional“ (WFS-T) des „Open Geospatial Consortiums“ (OGC) in einer Tiefbauamtsverwaltung zu einer Optimierung dieser Prozesse führen und gleichzeitig den Anforderungen an die gesetzlichen Vorgaben der INSPIRE –Richtlinie gerecht werden kann.
Nach der Feststellung der Geschäftsprozesse, die in der Tiefbauamtsverwaltung benötigt werden und der Definition der damit assoziierten Datenbestände werden mit Hilfe der eingangs erwähnten OGC Web Services ausgesuchte Daten den Informationssuchenden bereitgestellt. Des Weiteren wird im Zuge eines Prototyping der Einsatz der Services anhand des Geschäftsprozesses „Aufbruchmeldung“ angewandt. Die hieraus resultierenden Erkenntnisse fließen in ein Konzept für einen systematischen Einsatz von OGC Web Services ein.
Damit wird belegt, dass durch den systematischen Einsatz der OGC Web Services den Anforderungen der INSPIRE- Richtlinie gerecht und gleichzeitig der Umgang mit Geodaten in der Tiefbauamtsverwaltung optimiert werden kann.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Ausgangssituation und Hintergrund der Aufgabenstellung
1.2 Zielsetzung und Aufgabenstellung
1.3 Struktur der Arbeit
1.4 Publikum der Arbeit
1.5 Themen, die in der Thesis nicht behandelt werden
2 Geodateninfrastrukturen
2.1 INSPIRE
2.2 Eine GDI für die Tiefbauamtsverwaltung – GDI TBA
3 Grundlagen
3.1 Geschäftprozesse/Datenbestand Tiefbauamtsverwaltung
3.1.1 Geschäftprozesse/Daten „Planung und Refinanzierung“
3.1.1.1 Geschäftprozess/Daten „Baumaßnahmen entwickeln und planen“
3.1.1.2 Geschäftprozess/Daten „Refinanzierung“
3.1.2 Geschäftprozesse/Daten „Bau von Straßen und Entwässerungsanlagen, Straßenerhaltung“
3.1.2.1 Geschäftprozess/Daten „Bau von Straßen und Entwässerungsanlagen“
3.1.2.2 Geschäftprozesse/Daten „Betriebliche und Bauliche Unterhaltung der Anlagen“
3.1.3 Geschäftprozesse/Daten „Stadtentwässerung “
3.1.3.1 Geschäftprozess/Daten „Betrieb und Unterhaltung des Kanalnetzes“
3.1.3.2 Geschäftprozesse/Daten „Gewässerunterhaltung“
3.1.3.3 Geschäftprozesse/Daten „Haus- und Grundstücksentwässerung“
3.2 Basistechnologien
3.3 Geodatenintegration versus Web Services
3.3.1 Geodatenintegration:
3.3.2 Web Services:
3.4 OGC
3.4.1 Geschichte der OGC
3.4.2 OpenGIS® Implementierungsspezifikationen
3.4.2.1 WMS
3.4.2.1.1 GetCapabilities
3.4.2.1.2 GetMap
3.4.2.1.3 GetFeatureInfo
3.4.2.1.4 Die Erweiterung SLD - Styled Layer Descriptor
3.4.2.2 Web Feature Service - WFS
3.4.2.2.1 Describe Feature Type
3.4.2.2.2 Get Feature und Get feature With Lock
3.4.2.2.3 LockFeature
3.4.2.2.4 Transaction
3.4.2.2.5 GetGmlObject
3.4.2.3 Filter Encoding
4 Umsetzung der Spezifikationen in der Tiefbauamtsverwaltung
4.1 Nutzung von Services Geobasisdaten
4.2 Nutzung von Services in der Tiefbauamtsverwaltung
4.2.1 Architektur
4.2.2 GIS - Softwarepakete
4.2.2.1 Pavementmanagementsystem (Logo 2008 aufbauend auf Delphi Bibliothek von TatukGIS)
4.2.2.2 Kanalinformationssystem (novaKANDIS Fachschale aufbauend auf ArcGIS)
4.2.2.3 Refinanzierung (ArcView 3.2 / 3.3)
4.2.3 Web–Client
4.2.3.1 Baustellen im Internet
4.2.3.2 Lichtsignalanlagen (LSA)
4.2.3.3 Asphaltprogramm 2009 / Asphalt-Ferienprogramm
4.2.3.4 Zuständigkeiten Straße
4.2.3.5 Pavemantmagementsystem (PMS) - Objekte 2008 – 2010
4.2.3.6 Bestands- und Ausbaupläne
4.2.3.7 Spuren -Nutzung
4.2.3.8 Straßenknoten
4.2.3.9 Kanal
4.3 Prototyping Aufbruchmeldung
4.3.1 Geschäftsprozess „Aufbruchmeldewesen“
4.3.2 Prototyping
4.3.2.1 Abstrakte Lösungsarchitektur
4.3.2.2 Prozessmodellierung
4.3.2.3 ER Modell und Datenmodellierung
4.3.2.4 Umsetzung Prototyping „Aufbruchmeldung über Web-Client“
5 Konzept: Einsatz OCG Web Services im Dienste der Tiefbauamtsverwaltung
6 Zusammenfassung, Diskussion und Ausblick
6.1 Zusammenfassung, Diskussion
6.2 Ausblick
7 Anhang A
8 Anhang B
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht, inwiefern der Einsatz von OGC Web Services (WMS, WFS/WFS-T) Geschäftsprozesse in einer Tiefbauamtsverwaltung optimieren kann, um einen effizienteren Datenaustausch zu gewährleisten und gleichzeitig die gesetzlichen Anforderungen der INSPIRE-Richtlinie zu erfüllen.
- Analyse der existierenden Geschäftsprozesse einer Tiefbauamtsverwaltung am Beispiel der Stadt Münster.
- Evaluation von OGC Web Services als Alternative zur klassischen Geodatenintegration.
- Entwicklung eines Prototyps für das Geschäftsprozess-Modul "Aufbruchmeldung".
- Konzeption eines systematischen Einsatzes von OGC Web Services zur Optimierung der Arbeitsabläufe.
- Überprüfung der Einhaltung von INSPIRE-Richtlinien durch den Einsatz dieser standardisierten Dienste.
Auszug aus dem Buch
3.4.2.1.4 Die Erweiterung SLD - Styled Layer Descriptor
Ziel des Zusatzstandards Styled Layer Descriptor (SLD) des OGC Web Map Service ist es, die kartographische Ausprägung des WMS durch den Client zu ermöglichen. Der Client kann bei einem WMS mit SLD Zusatz den Inhalt und das Aussehen der vom WMS gelieferten Karten kontrollieren. (BERNARD ET AL. 2005, S. 119)
Web Map Services können verschiedene Kartenwerke überlagern, vorausgesetzt sie sind transparent darstellbar, und dem Client zur Verfügung stellen. Wenn aber zwei Dienste mit einer sich ähnelnden Zeichenvorschrift überlagert werden, ist eine Differenzierung der einzelnen zugrunde liegenden Karten schwer möglich. Hier kann durch den Client gesteuert mit dem Einsatz von Styled Layer Discriptor Einfluss auf die Darstellung genommen und somit die Interpretierbarkeit des von dem WMS gelieferten Bildes erhöht werden. (Die Geodateninfrastruktur in Deutschland, 2009, S. 123)
Dies wäre beispielsweise der Fall, wenn WMS 1 die Kanalhaltungen und WMS 2 die Straßenachsen standardmäßig als schwarze Linien in der gleichen Ausprägung darstellen. Der Betrachter des zurück gelieferten Bildes wird nicht zwischen Straßenachse und Kanalhaltung unterscheiden können. Im Falle eines WMS mit SLD Erweiterung wäre der Client in der Lage, die Kanalhaltungen und die Straßenachsen in unterschiedlichen Ausprägung darzustellen zu lassen.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Beschreibt die Ausgangssituation heterogener Geodatenbestände in Tiefbauamtsverwaltungen und führt in die Aufgabenstellung sowie die Zielsetzung der Arbeit ein.
2 Geodateninfrastrukturen: Erläutert die Grundlagen der INSPIRE-Richtlinie und skizziert das Modell einer Geodateninfrastruktur für die Tiefbauamtsverwaltung.
3 Grundlagen: Analysiert detailliert die Geschäftsprozesse einer Tiefbauamtsverwaltung, die Basistechnologien und die technischen Spezifikationen der OGC Web Services.
4 Umsetzung der Spezifikationen in der Tiefbauamtsverwaltung: Dokumentiert praktische Anwendungsszenarien sowie die prototypische Umsetzung des "Aufbruchmeldewesens" mittels Web-GIS.
5 Konzept: Einsatz OCG Web Services im Dienste der Tiefbauamtsverwaltung: Erarbeitet ein systematisches Konzept zur Integration von OGC Web Services basierend auf einer Priorisierung der Geschäftsprozesse.
6 Zusammenfassung, Diskussion und Ausblick: Diskutiert die gewonnenen Erkenntnisse hinsichtlich der Hypothese und bewertet das Potenzial für zukünftige Entwicklungen im Bereich der GDI.
Schlüsselwörter
Tiefbauamtsverwaltung, OGC Web Services, WMS, WFS, WFS-T, Geodateninfrastruktur, GDI, INSPIRE, Geschäftsprozesse, Aufbruchmeldung, Geodatenintegration, Kartenserver, Styled Layer Descriptor, Datenmanagement, Stadt Münster
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Optimierung des Umgangs mit Geodaten in einer kommunalen Tiefbauamtsverwaltung durch den Einsatz von standardisierten Web Services des Open Geospatial Consortium (OGC).
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themen sind der Einsatz von Web Map Services (WMS) und Web Feature Services (WFS), die Umsetzung der europäischen INSPIRE-Richtlinie sowie die effiziente Gestaltung von Geschäftsprozessen im Tiefbau.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das primäre Ziel ist die Überprüfung der Hypothese, dass durch den systematischen Einsatz von OGC Web Services der Austausch und die Bereitstellung von Geodaten optimiert und gleichzeitig INSPIRE-Vorgaben eingehalten werden können.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer IST-Analyse der Geschäftsprozesse der Stadt Münster, kombiniert mit einer technischen Konzeption und der Entwicklung eines Prototyps für das Aufbruchmeldewesen.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil umfasst die detaillierte Beschreibung der OGC-Spezifikationen, die Analyse der verwaltungsinternen Geschäftsprozesse sowie die Dokumentation der technischen Umsetzung von Web-Services und des Aufbruchmeldungs-Prototyps.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Tiefbauamtsverwaltung, OGC, WMS, WFS, GDI, INSPIRE, Geodatenintegration und Geschäftsprozessoptimierung.
Warum ist die Implementierung von WFS-T besonders für das Aufbruchmeldewesen relevant?
Der Transactional Web Feature Service (WFS-T) ermöglicht es, Daten nicht nur lesend abzurufen, sondern auch schreibend zu verändern. Dies ist essenziell, um Aufbruchmeldungen direkt über eine Web-Anwendung in die Datenbank einzupflegen und den Genehmigungsprozess zu digitalisieren.
Welchen Mehrwert bietet das Konzept des "Styled Layer Descriptor" (SLD) in diesem Kontext?
SLD erlaubt es dem Client, das Aussehen der Kartenebenen individuell anzupassen. Dies verbessert die Interpretierbarkeit der Karten, da beispielsweise unterschiedliche Infrastrukturobjekte (Straße vs. Kanal) gezielt und unterscheidbar dargestellt werden können, selbst wenn sie aus verschiedenen Diensten stammen.
- Citar trabajo
- Michael Zarth (Autor), 2009, "Open Geospatial Consortium" (OGC) Web Services im Dienste der Tiefbauamtsverwaltung, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/388221
