Konzeption eines Metainformationssystems der deutschen Landesvermessung

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1 Motivation und Zielstellung

2 Einleitung und Definitionen
2.1 Einführung
2.2 Grundlagen eines Metainformationssystems
2.2.1 Geodaten
2.2.2 Geoinformationen
2.2.3 Geodateninfrastruktur
2.2.4 Metadaten
2.3 Das Metainformationssystem
2.3.1 Bestandteile eines MIS
2.3.2 Zweck eines MIS
2.4 Sichtweise der Geodatennutzer und Geodatenanbieter
2.5 Geodatenserver und Geodatendienste

3 Situation in der deutschen Landesvermessung
3.1 Entwicklung des deutschen Geoinformationswesens seit 1994
3.2 Das bestehende Metainformationssystem der AdV
3.2.1 Aufbau des AdV-MIS
3.2.2 Übersichtlichkeit und Handhabung des AdV-MIS im WWW
3.3 Initiativen einzelner Bundesländer
3.3.1 Trend zu eigenen Landes-MIS am Beispiel von Sachsen-Anhalt
3.3.2 GeoMDK Niedersachsen
3.3.3 Konsequenzen für das AdV-MIS
3.4 Das GeoMIS.Bund

4 Anforderungen an das AdV-MIS
4.1 Anforderungen aus technischer Sicht
4.2 Anforderungen an ein zentrales Zugriffssystem
4.3 Die Realisierungsmöglichkeiten für das AdV-MIS
4.4 Schlußfolgerung für die Realisierung des AdV-MIS

5 Normen und Standards für Geodaten
5.1 Nationale und internationalen Standardisierungsgremien
5.2 Entwicklung der Standardisierung im Geoinformationswesen
5.3 Rechtliche Aspekte von Normen
5.4 Anforderungen an die Normung von Metadaten
5.5 Überblick über wichtige Metadatenstandards
5.6 Vergleich der Standards von CEN und ISO

6 Datenaustausch- und Rechercheschnittestellen
6.1 Allgemeine Vorbetrachtung
6.2 Extensible Markup Language
6.2.1 Definition und Herkunft von XML
6.2.2 Ziele von XML
6.2.3 Struktur der XML-Syntax
6.2.4 XML - Datentransfer
6.2.5 Einsatzmöglichkeit für XML
6.3 OGC - Catalog Service

7 Auswahl der Metadatenelemente
7.1 Allgemeine Vorbetrachtung
7.2 Die Metadaten-Kernmenge
7.2.1 Profile und Erweiterungen
7.2.2 Beschreibung des Metadaten-Kernmodells
7.3 Metadatenauswahl

8 Oberflächengestaltung
8.1 Allgemeine Anforderungen und Probleme
8.2 Oberfläche zur Datenrecherche
8.3 Oberfläche zum Darstellen der Produktinformationen
8.4 Das Hilfesystem
8.5 Zusammenfügen der verschiedenen Komponenten

9 Zusammenfassung und Ausblick

Anhang

Abbildungsverzeichnis

Abb. 2.1: Geoinformationsgewinnung

Abb. 2.2: Geodateninfrastruktur [BIZE 2001]

Abb. 2.3: Metainformationssystem (-katalog) nach [online-SA]

Abb. 2.4: Kommunikationsprobleme der Geodateninfrastruktur

Abb. 2.5: allgemeiner schematischer Lösungsansatz - Geodatenportal

Abb. 2.6: Die Geodateninfrastruktur aus Nutzersicht

Abb. 3.1: Pilotprojekte der deutschen Landesvermessung [IMAGI]

Abb. 3.2: Aufbau des bestehenden AdV-MIS

Abb. 3.3: Startseite des AdV-MIS

Abb. 3.4: Datenblatt eines ausgewählten Produktes [AdV-MIS]

Abb. 3.5: Ausschnitt der Übersichtsmatrix des Basis-DLM [AdV-MIS]

Abb. 3.6: Geodatenportal von Sachsen-Anhalt [online-SA]

Abb. 3.7: Aufbau des GeoMIS.Bund [nach IMAGI]

Abb. 5.1: Pyramide für Normen und Standards

Abb. 6.1: Ausschnitt des XML-Syntax

Abb. 6.2: Dokumenttyp-Definitionen

Abb. 6.3: OGC-Catalog Service

Abb. 6.4: Verteilung der Anfrage „Distributed Search“

Abb. 7.1: Metadaten-Kernmenge und Profile (z.B. Metadatenmodell der AdV).

Abb. 7.2: vereinfachte Darstellung des Kernmodells nach [ISO 19115]

Abb. 7.3: Vernetzung von MIS [nach AdV]

Abb. 8.1: Oberflächengestaltung zur Datenrecherche

Tabellenverzeichnis

Tab. 2.1: Wichtige Aussagen von Metadaten [LEXGEO 2001]

Tab. 2.2: Ziele eines MIS (speziell des AdV-MIS) nach [BIZE 2001]

Tab. 4.1: AdV-MIS mit zentraler Datenhaltung

Tab. 4.2: Recherchewerkzeug mit dezentraler Datenhaltung (Broker-Lösung)

Tab. 5.1: Anforderungen an die Normung von Metadaten

Tab. 6.1: Ziel für die Entwicklung von XML

Tab. A.1: Kernmodell nach [ISO 19115]

Tab. A.2: Metadatenelemente des GeoMIS.Bund Fehler! Textmarke nicht definiert

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Motivation und Zielstellung

Nach den Ergebnissen einer internationalen Studie des Technologie-Dienstleisters Accenture spielen deutsche Behörden bei der digitalen Verwaltung eine untergeordnete Rolle. Hierbei wurden jeweils 200 Online-Dienstleistungen der Regierung aus 22 Ländern bewertet. Nach dieser Untersuchung, bewege sich Deutschland beim Ausbau digitaler Verwaltungsabläufe im weltweiten Vergleich mit Rang 10 nur im Mittelfeld.

Bundesinnenminister Otto Schily hat bereits vor einigen Jahren das Programm „BundOnline2005“ ins Leben gerufen. Mit Hilfe dieser eGovernment-Initiative will die Bundesregierung bis 2005 mehr als 400 Verwaltungsdienstleistungen online verfügbar machen. Der Aufbau und die geplante Weiterentwicklung des bereits bestehenden Meta(-daten-)informationssystems (MIS) der Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltungen der Länder der Bundesrepublik Deutschland (AdV) war und ist ein Projekt dieser Initiative. Ziel ist es, das Wirtschaftsgut „Geodaten“ leichter und effizienter nutzbar zu machen.

Da sich Deutschland immer mehr zu einer „Informationsgesellschaft“ entwickelt, muß sich das AdV-MIS als Dienstleistung unbedingt an diesen Schritten orientieren. Ohne eine Weiterentwicklung würde das MIS stagnieren und im Laufe der Zeit einen rückläufigen Zuspruch erfahren. Will man den wachsenden Ansprüche aus Wirtschaft, Verwaltung und Bevölkerung gerecht werden, stößt man mit den Möglichkeiten des seit einigen Jahren bestehenden AdV-MIS an dessen Grenzen.

Der Schwerpunkt der Diplomarbeit liegt in der Erarbeitung eines Konzepts hinsichtlich der technischen Umstellungen und der Oberflächengestaltung des geplanten AdV-MIS. Der wohl wichtigste Grund für die Neuerung ist der durch die AdV beschlossene Wechsel vom europäischen CEN-Standard zum internationalen ISO-Standard. Hierbei wird auf die „ ISO-Standard-Familie 19000 “, speziell auf die ISO 19115 und die ISO 19139, näher eingegangen. Ein weiterer Punkt zur Steigerung der Leistungsfähigkeit des AdV-MIS ist eine Vernetzung mit den dezentralen Datenanbietern. Die damit verbundene Verbesserung der Interoperabilität und der Einsatz neuer Technologien bei der Datenrecherche und dem Datenaustausch sollen die verschiedenen Interessenten ansprechen und die Bedienung durch die Anwender erleichtern. Für die Integration anderer Datenanbieter, wie z.B. die Vermessungsverwaltungen, gibt diese Arbeit einen Überblick über den aktuellen Stand und die geplanten Initiativen im Bereich der Metadaten der deutschen Landesvermessung. Den abschließenden Punkt der Aufgabenstellung bildet die Entwicklung einer möglichen Oberfläche, bei der besonders auf grundsätzliche Funktionen und Anforderungen eingegangen werden soll, um eine übersichtliche und problemorientierte Internetpräsenz zu realisieren. Zur Verbesserung der Transparenz der vorhandenen Geodaten, dessen Herstellung sehr kostenintensiv war, muß man einen Kompromiß aus den Wünschen der Anwender und dem dazu nötigen Aufwand der Umstellung finden. Die Oberflächengestaltung spielt eine entscheidende Rolle, weil Daten, die keine geeignete und aktuelle Internetpräsenz besitzen, für den Anwender schwer nutzbar oder nicht erreichbar sind.

Letztendlich soll die folgende Diplomarbeit eine Konzeption zur Weiterentwicklung des MIS der deutschen Landesvermessung liefern. Bei der Untersuchung des bereits bestehenden AdV-MIS wurden Probleme und Defizite hinsichtlich der heutigen Ansprüche aufgezeigt. Im weiterentwickelten MIS wird besonderer Wert auf die Integration neuer technischer Möglichkeiten gelegt, um diesen gestiegenen Ansprüchen zu genügen.

2 Einleitung und Definitionen

2.1 Einführung

Zu den Aufgaben eines Staates gehören nicht zuletzt die Vorhaltung von Informationen über das Staatsgebiet. Die Vermessungsverwaltungen der Bundesrepublik Deutschland verfügen über flächendeckende, die Liegenschaften und die Landschaft beschreibende Datenbestände. Bis auf wenige Ausnahmen sind diese sogenannten Geodaten hauptsächlich digital vorhanden. Die angestrebte Verbesserung der Zusammenarbeit zwischen Verwaltung, Wirtschaft und Wissenschaft setzt voraus, daß ihnen diese Datenbestände leichter zugänglich und somit nutzbar gemacht werden. Durch die verschiedenen Funktionalitäten von Geographischen Informationssystemen (GIS), wie z.B. Selektionen, Synthesen oder Analysen der vorliegenden Dateninhalte, lassen sich spezifische bzw. problemorientierte Geoinformationen gewinnen.

Vor diesem Hintergrund erhielt das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG), speziell das Geodatenzentrum (GDZ) in Leipzig, den Auftrag, ein MIS zu entwickeln, das seinen Beitrag zur besagten eGovernment-Initiative in Deutschland liefert und damit eine funktionierende Geodateninfrastruktur (GDI) auf nationaler Ebene unterstützen soll. Hierbei ist das bereits bestehende AdV-MIS als eine Art erste Realisierungsstufe dieser Bestrebungen anzusehen, wobei die Datenbestände durch Metadaten beschrieben werden. Um den wachsenden Ansprüchen an dieses MIS und der steigenden Anzahl von Interessenten gerecht zu werden, sollte das zukünftige AdV-MIS auch Geodaten aus den deutschlandweit verteilten Datenbeständen recherchieren. Mit Hilfe einer Vernetzung und den nötigen Internet- Technologien sollten diese ausgewählten Geoinformationen zum Anwender übermitteln werden. Die Einrichtung von Geodatenportalen mit ihrem vernetzten MIS wird für die öffentlichen und die privaten Institutionen unumgänglich. Neben der Realisierung durch das GDZ in Leipzig, haben die Verantwortlichen die Aufgabe, das bestehende AdV-MIS immer wieder an den neuen technischen Entwicklungen und den vielseitigen Ansprüche der heterogenen Interessenten zu orientieren.

2.2 Grundlagen eines Metainformationssystems

2.2.1 Geodaten

Geodaten sind Daten über Gegenstände, Geländeformen und Infrastrukturen an der Erdoberfläche - sie sind als Ware im Geodatenmarkt anzusehen. Sie beschreiben die einzelnen Objekte der Landschaft und lassen sich über den Raumbezug miteinander verknüpfen, woraus insbesondere unter Nutzung von GIS- Funktionalitäten wiederum Informationen abgeleitet werden können. Sie lassen sich in zwei große Teilkomplexe, den Geobasisdaten und den Geofachdaten, aufteilen. Geodaten beschreiben Objekte, die direkt (z.B. durch Koordinaten) oder indirekt (z.B. durch Beziehungen) referenzierbar sind. Aus informationstechnischer Sicht kann man sie einteilen in:

- Geometriedaten (Lage und Form der Objekte),
- Topologie (explizit gespeicherte räumliche Beziehungen),
- graphische Ausprägungen wie Signaturen, Farbe, Typographie,
- Sachdaten (alphanumerische Daten zur Beschreibung der Semantik).

Geodaten stellen in der klassischen Informationsverarbeitung wegen folgender Probleme eine besondere Herausforderung dar:

- dem hohen Erfassungsaufwand der Datengewinnung und der Datenherstellung,
- dem riesigen Volumen an Datenmengen,
- den von den Anwendern geforderten Antwortzeiten beim Zugriff auf Geodaten,
- der Verarbeitung nach inhaltlichen, räumlichen und zeitlichen Kriterien,
- der Komplexität der Beziehungen der Objekte untereinander.

Geobasisdaten

Unter den Geobasisdaten versteht man die Teilmenge der Geodaten, welche die Landschaft (Topographie) und die Liegenschaften der Erdoberfläche interessensneutral beschreibt. Zu ihnen zählen im Wesentlichen die Daten der Vermessungsverwaltung, die als Grundlage für viele Anwendungen geeignet sind. Speziell umfaßt der Geobasisdatensatz die vorhandenen Daten aus der Automatisierten Liegenschaftskarte (ALK), dem Automatisierten Liegenschaftsbuch (ALB) und dem Amtlichen Topographisch-Kartographischen Informationssystem (ATKIS£) sowie die bisher separat geführten Digitalen Geländemodellen (DGM) und die gescannten topographischen Kartenwerke. Heute zählen hierzu auch die Bilddaten wie Orthophotos, Luft- und Satellitenbilder.

Der Zusatz „amtlich“ verdeutlicht darüber hinaus, daß der Geobasisdatenbestand von öffentlichen Stellen als Auftrag erstellt wird.

Geofachdaten

(Geo-) Fachdaten sind die in den jeweiligen Fachdisziplinen erhobenen Daten. Durch den Zusatz „Geo“ soll konkretisiert werden, daß auch diese Daten einen Raumbezug besitzen. Geofachdaten werden u.a. aufgrund von Fachgesetzen (z.B. für Statistik, Boden, Umwelt- und Naturschutz etc.) in den Verwaltungen der Länder und des Bundes geführt.

2.2.2 Geoinformationen

Geoinformationen (GI) sind orts- und raumbezogene Daten, die die Gegebenheit eines Landes, sei es in Form von Koordinaten, Ortsnamen oder anderer Kriterien, beschreiben. Sie bilden eine unerläßliche Voraussetzung um Planungen, Maßnahmen und Entscheidungen aller Art transparent und nachvollziehbar zu machen. Als zentrales Element der nationalen Geodateninfrastruktur (NGDI) werden GI in praktisch allen Bereichen (Verkehr, Umweltschutz, Raumplanung, Katastrophenschutz, ...) immer wichtiger. Sie haben bestimmte Eigenschaften (ohne Anspruch auf Vollständigkeit), wie Erweiterbarkeit, Transportfähigkeit und Teilbarkeit, um verschiedene Anwendungsbereiche zu bedienen und unbegrenzt in Netzen weitergegeben und bezogen werden zu können. Folgende Abbildung 2.1 soll eine kurze Übersicht über die Gewinnung von GI liefern.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.1: Geoinformationsgewinnung

Eine Auflistung der Quellen und Methoden zur Gewinnung von Geodaten ist im Anhang A.1 dieser Arbeit zu finden.

2.2.3 Geodateninfrastruktur

Wie in Abbildung 2.2 zu sehen ist die GDI eine aus technischen, organisatorischen und rechtlichen Regelungen bestehende Bündelung von Geoinformationsressourcen. Der Anwender nutzt diese Dateninfrastruktur und fügt seine speziellen Daten hinzu. Er integriert und synchronisiert somit seine Datenbestände mit der Dateninfrastruktur.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.2: Geodateninfrastruktur [BIZE 2001]

2.2.4 Metadaten

Es existieren bis heute keine einheitlichen Erklärungen des Begriffes Metadaten. In der allgemeinsten und wohl auch einfachsten Definition werden sie gemeinhin als strukturierte Daten über Daten bezeichnet. Von Tim Berners-Lee, dem Erfinder des World Wide Web (WWW) und Direktor des World Wide Web Consortiums (W3C), stammt die Definition: „Metadaten sind maschinenlesbare Informationen über elektronische Ressourcen oder andere Dinge. Sie liefern also Grundinformationen über ein Dokument und reproduzieren damit im Prinzip genau diese.“

Metadaten sind Informationen über Geodaten, die sowohl Zugang als auch Nutzungsmöglichkeiten dokumentieren. Sie geben Auskunft darüber, mit welcher Qualität und welcher Beschaffenheit die ausgewählten Informationen in Datenbanken und Geoinformationssystemen vorzufinden sind. Sie sind äußerst wichtig im Zusammenhang mit dem Aufbau von GIS zur Verfügbarmachung und langfristigen Wiederverwertbarkeit digitaler Daten für andere Nutzer.

Weitere komplexere Anwendungsmöglichkeiten liegen in der Dokumentation der riesigen Datenbestände, beispielsweise im bereits vorhandenen Metainformationssystem der AdV.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 2.1: Wichtige Aussagen von Metadaten [LEXGEO 2001]

Möglichst präzise Informationen und Aussagen der Metadaten über die Eigenschaften oder Eignung der abgefragten Geodaten sind ausschlaggebend bei der Entscheidung über deren Nutzbarkeit für den Anwender.

2.3 Das Metainformationssystem

2.3.1 Bestandteile eines MIS

Ein MIS setzt sich aus drei wesentlichen Bestandteilen zusammen. Zum einen ist da die riesige Anzahl an Metadaten, die das viele terrabytegroße Volumen an Geodaten beschreiben. Zum anderen spielt die implementierte Software, die zur Datenselektion und zur Datenübermittlung bezüglich der Nutzeranfrage benötigt wird, eine nicht unerheblich Rolle. Als dritte Komponente sind für den Aufbau eines MIS noch die Hardwarekomponenten (wie z.B. Computer, realisierte Netzwerke, ...) nötig.

Die Metadaten als einer der drei Hauptbestandteile des AdV-MIS setzen sich notwendigerweise aus verschiedenen Metadatenelementen zusammen, die Informationen über die räumliche Ausdehnung und die Lage- und Höhengenauigkeit liefern. Neben diesen Informationen, den Raumbezug zu beschreiben, werden durch die sogenannten Datenblätter (siehe Kapitel 3.2.2) noch andere produktbeschreibende Angaben bereitgestellt. Diese Metadatenelemente des bereits bestehenden AdV-MIS beruhen auf dem Standard des Comité Européen de Normalisation (CEN) mit seinen ca. 110 Metadatenelementen (siehe Kapitel 5).

2.3.2 Zweck eines MIS

Zu allererst soll ein Metainformationssystem informieren und den Anbietern und Nutzern Auskünfte über die bereitgestellten Produkte geben. Die wichtigsten Aufgaben eines MIS sind die Speicherung, Organisation, Verwaltung und Darstellung von beschreibenden Informationen (Metadaten). In einem derartigen MIS werden datenabhängige Informationen über Herkunft, Qualität, Aktualität und Verfügbarkeit der Geodaten aber auch verschiedene anwenderspezifische Angaben, wie Nutzungsbedingungen, Bezugsmöglichkeiten, Preise und Kontaktadressen, geführt. Dabei werden zuerst Informationen über die Datenauswahl und erst danach die eigentlichen Daten benötigt. Eine vielseitige Nutzung von Geodaten wird erst erreicht, wenn nicht die Daten im Vordergrund stehen, sondern die Anwendung. Geodaten in unkommentierter digitaler Form sind praktisch unverständlich. Die MIS sollen im Zusammenhang mit ihren Metadaten jedem Einzelnen helfen, relevante Datenbestände ausfindig zu machen und deren Inhalte zu verstehen. Insbesondere aus Wirtschaftlichkeitsgründen und zur Mehrfachnutzung von Geodaten wurde das bereits bestehende AdV-MIS in den letzten Jahren aufgebaut.

Will man den steigenden Ansprüchen an dieses System gerecht werden, ist eine Weiterentwicklung und Umstellung des MIS notwendig. Wichtigste Herausforderung war und ist der Wechsel vom CEN-Standard zur ISO-Norm, damit in der Zukunft auch internationale Entwicklungen berücksichtigt werden können. Ein weiterer Punkt ist die Verbesserung der Funktionalität, um die Datenhaltung und die komplexe Datensuche effizienter zu gestalten und den anwenderfreundlichen Umgang zu erhöhen.

Durch die stark ansteigende Datenmenge wächst die Gefahr, daß die teuren Geodatenbestände, wegen fehlender Beschreibung mittels Metadaten, zu anonymen und damit wertlosen Datenfriedhöfen verkommen!

Metadaten in einem MIS haben im Wesentlichen folgende drei Kernfunktionen:

- Unterstützung der Organisation und Pflege des eigenen Datenbestandes (Inventar),
- Information zur möglichen internen Weiterverarbeitung (Dokumentation),
- Versorgung externer Nutzer mit Informationen über den eigenen Datenbestand und Unterstützung der Suche (Katalog).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.3: Metainformationssystem (-katalog) nach [online-SA]

Aufgrund der zahlreich vorhandenen Geodaten und deren komplizierter Strukturen besteht, neben den folgenden Zielen eines MIS, die Schwierigkeit bei dessen Aufbau darin, die Beschreibung der Daten komprimiert aber für den Nutzer auch leicht verständlich aufzubereiten.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 2.2: Ziele eines MIS (speziell des AdV-MIS) nach [BIZE 2001]

2.4 Sichtweise der Geodatennutzer und Geodatenanbieter

Prinzipiell stehen sich heute Geodatenanbieter und Geodatennutzer auf dem Geodatenmarkt gegenüber, und werden in ihrem Handeln von den unterschiedlichsten Motiven und Zielen geleitet.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.4: Kommunikationsprobleme der Geodateninfrastruktur

Die Kommunikations- und Geschäftsbeziehungen zwischen Anbietern und Nutzern sind traditionell gewachsen. So bezieht beispielsweise Geodatennutzer 4 die benötigten Daten von Geodatenanbieter 2, ohne zu wissen, daß Geodatenanbieter 3 über wesentlich besser geeignete Daten verfügen kann. Im Extremfall weiß er nicht einmal von dessen Existenz, da es sich hierbei um isolierte Beziehungen handelt, die zumeist auch technische Abhängigkeiten untereinander mit sich gebracht haben. Als wesentliche Defizite müssen also festgehalten werden, daß keine offene Kommunikationsplattform für Geodaten existiert und der Austausch der Geodaten stark von unabhängigen Insellösungen geprägt ist.

Aus Sicht dieser Kommunikationsprobleme, war und ist es unumgänglich, ein Geodatenportal mit einem dazugehörigen MIS zwischen den Geodatenanbietern und den Geodatennutzern aufzubauen. Im Sinne der GDI unterstützt dieses MIS (wie bereits im Kapitel 2.2.3 beschrieben) den Zugang zu Geodatenbeständen, bietet Suchstrategien zur Datenselektion, ermöglicht den Abruf und die Präsentation von Geodatenprodukten von einem Geodatenserver, unterstützt die Verschneidung verteilter Datenbestände, bietet Analysefunktionen und organisiert den Vertrieb von Geodaten. Folgende Abbildung gibt einen schematischen Überblick als Lösungsansatz gegen mangelhafte Abstimmung und Kommunikation auf dem Geodatenmarkt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.5: allgemeiner schematischer Lösungsansatz - Geodatenportal

Die Nutzung von Geodaten hat sich in der Vergangenheit in verschiedenen, teilweise parallel verlaufenden Entwicklungsstufen vollzogen. Die auch heute noch vorherrschende klassische Form der Datennutzung, der offline-Bezug der Daten auf Datenträgern (z.B.: CD-ROM) und die anschließende Implementierung in das GIS des Nutzers, wurde zunehmend durch die Herausbildung von "Internet Shops", Geodatenservern und Geo-Metadatenservern überlagert. Es ist mittlerweile technisch möglich, Geodaten über das Internet zu bestellen, sie online von Geodatenservern abzurufen oder sogar direkt mit ihnen im Internet mittels Browser oder auch lokal im jeweiligen GIS zu arbeiten.

Ziel dieses Geodatenportals ist es, den Anforderungen und Interessen der Geodatenanbieter und Geodatennutzer hinsichtlich gewünschter Leistungen und zu bewältigender Aufgaben zu genügen. Hierbei soll eine lückenlose, fehlerfreie und anwenderfreundliche Bereitstellung der verschiedenen angebotenen Daten gewährleistet werden. Diese wurden durch die Nutzeranfrage in Art, Aktualität, Genauigkeit und Bezugsmöglichkeiten ausgewählt und selektiert. Letztendlich muß jede Anfrage der verschiedenen Geodatennutzer zum jeweils bestmöglichen Ergebnis, mit den dafür am meisten geeigneten Daten, führen.

2.5 Geodatenserver und Geodatendienste

Ein möglicher Aufbau des virtuellen Marktplatzes für Geodaten, die Geodateninfrastruktur, aus Nutzersicht betrachtet, wird durch die Abbildung 2.6 dargestellt. Hierbei soll besonders auf die Einordnung der Geodatenserver und der Geodatendienste eingegangen werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.6: Die Geodateninfrastruktur aus Nutzersicht

Als potentieller Nutzer der GDI hat man prinzipiell zwei Möglichkeiten, um seine Datenanfrage abzusetzen. Auf der einen Seite kann man direkt in der Bedienungsoberfläche des AdV-MIS seine Datenauswahl treffen. Nachdem die passenden Daten gefunden wurden, wird man über einen Link oder einen Querverweis an den entsprechenden Anbieter, d.h. auf dessen Geodatenserver (z.B. eines Bundeslandes), weitergeleitet. Andererseits kann man seine Datenauswahl auch über sogenannte Geodatendienste treffen. Diese Dienste gehen dann auch den Weg über das AdV-MIS oder setzen sich mit den verschiedenen Datenanbietern (Geodatenserver) direkt in Verbindung.

Geodatenserver

Die Geodatenserver bilden die Stellen im Netzwerk, an denen die Geodaten der jeweiligen Anbieter gespeichert werden. Da diese nicht zentral verwaltet werden, muß gewährleistet sein, daß jeder Eigentümer seine Geodaten auch selbständig anbieten kann. Demzufolge können Bund, Länder, Kommunen oder private Unternehmen separate Geodatenserver mit ihrer eigenen Bestellkomponente betreiben. Als Zugriffsmöglichkeit sollten diese Geodaten mit Hilfe von Metadaten (z.B. Landes-MIS eines Bundeslandes) beschrieben werden.

Geodatendienste (Geodatenservices)

Die Geodatendienste sind Dienstleister, die sich vorhandener Geodaten bedienen und diese nutzerorientiert aufbereiten. Benötigt man beispielsweise Geodaten von unterschiedlichen Anbietern und möchte man diese auch in einer ganz bestimmten Form präsentiert haben, kann man seine Anfrage in die Bestellkomponente eines dieser Services eingeben. Durch die Zusammenstellung und die Aufbereitung der Geodaten gemäß der gewünschten Parameter erfahren diese eine Wertsteigerung. Diese drückt sich für den Nutzer so aus, daß er schnell an seine nun auch aufbereiteten Daten gelangt.

Die Problematik einer einfachen und nutzerfreundlichen Bestellkomponente wirft natürlich die Frage auf, ob man diese Funktion nicht gleich mit in das AdV-MIS integrieren kann. Dieser Gedanke werden sich hinsichtlich Oberflächengestaltung sicherlich leicht umsetzen lassen. Doch als fast unüberwindbares Problem dürfte sich die technische Umsetzung herausstellen. Grund hierfür sind die vielen verschiedenen Parameter, die einerseits für die reine Datenrecherche (z.B. Angaben zur räumlichen Ausdehnung und produktbeschreibende Angaben) und anderseits für die Bestellung (z.B. Referenzsystem, Datenträger, Datenformate,...) benötigt werden. Eine mögliche Verbindung dieser beiden Punkte in nur einem System stellt sich als zu komplex dar und schränkt die Übersichtlichkeit des AdV-MIS ein. Dieser Punkt wird bei der Oberflächengestaltung im Kapitel 8.5 noch einmal aufgegriffen.

Die Bestellkomponenten (z.B. online-Bestellsystem der AdV) sollten auch weiterhin vom eigentlichen MIS getrennt werden.

Die oben genannten Aspekte waren aus Nutzersicht von Bedeutung. Aus der Sicht der Betreiber und der Datenanbieter stellt sich die Frage, welche Preise für Geodaten erzielt werden können. Unter diesen Voraussetzungen ist auch das Problem des elektronischen Vertriebs von Geodaten und deren Abrechnung über das Internet (eCommerce) zu lösen. Mit der Aufbereitung und der Bereitstellung von Geoinformationen kamen schnell die Fragen nach Urheberrecht und Copyright auf. Die Datenanbieter hatten und haben großes Interesse an Art und Umfang des rechtlichen Schutzes für Geodaten in Bezug auf ihre Nutzung und Weiterverarbeitung (siehe Anhang A.2).

Das Hauptaugenmerk muß aber auf der einheitlichen Entwicklung von Standards und Normen liegen, um nicht nur deutsche, sondern auch internationale Interessen mit einzubeziehen und einen reibungslosen Datenaustausch (siehe Kapitel 6) zu gewährleisten.

3 Situation in der deutschen Landesvermessung

3.1 Entwicklung des deutschen Geoinformationswesens seit 1994

Ein kurzer Rückblick in die vergangenen Jahre zeigt den Handlungsbedarf und die

Entwicklung des Geoinformationswesens (GIW) in der deutschen

Landesvermessung.

Handlungsbedarf

Im Jahre 1998 stellte der gerade neu gegründete Interministerielle Ausschuß für Geoinformationswesen (IMAGI) nachstehende Probleme und Defizite im Umgang mit dem wertvollen Wirtschaftsgut „Geodaten“ fest:

- die Bedeutung der Geodaten ist nur schwach entwickelt,
- redundante Datenerhebung durch mangelnde Koordinierung,
- uneinheitliche Erfassung der Geodaten, die auch noch unzureichend dokumentiert werden,
- unattraktive und komplizierte Entgeltregelungen.

Entwicklung des Geoinformationswesen

1994 Gründung des DDGI

1996 Einrichtung des GDZ der deutschen Landesvermessung beim IfAG/Leipzig

1997 Gründung des BKG als Nachfolger des IfAG

1998 Gründung des IMAGI (Kabinettsbeschluß) mit dem Auftrag

- ein effizientes Geodatenmanagement zu konzipieren,
- die Bund-Länder Kooperation zu verbessern,
- die Arbeiten an Standards und Normen zu orientieren,
- die internationale Interessen einzubeziehen.

1999 Bund-Länder-Vereinbarung zur Nutzung der Geobasisdaten

2000 Beschlüsse der 5. Sitzung des IMAGI

- Entwicklung, Aufbau und späterer Betrieb eines MIS für Geodaten,
- Optimierung der technisch-organisatorischen Zuständigkeiten für die Haltung von Geodatenbeständen,
- Harmonisierung der Abgabebedingungen für Geodaten,
- Intensivierung der Öffentlichkeitsarbeit.

2001 Beschlüsse der Bundestagsdebatte zur Rolle des GIW in Deutschland x Auf- und Ausbau des GIW,

- verbesserte Zusammenarbeit zwischen Bund, Ländern und Wirtschaft,
- Umsetzen von Pilotprojekten (siehe Abbildung 3.1) Æ z.B.: Prototyp: „GeoMIS.Bund“ durch die IMAGI

2003 Inbetriebnahme des GeoMIS.Bund

Pilotprojekte

Pilotprojekte sollen die fachübergreifende Zusammenarbeit zwischen Bund und Ländern fördern, die Anwendung von Normen und Standards und deren Nutzen aufzeigen und die technische Machbarkeit demonstrieren. Mit Hilfe einer Aufwandsabschätzung für die Konsolidierung vorhandener Datenbestände liefern sie ihren Beitrag zur öffentlichen GDI.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3.1: Pilotprojekte der deutschen Landesvermessung [IMAGI]

3.2 Das bestehende Metainformationssystem der AdV

3.2.1 Aufbau des AdV-MIS

Das bestehende AdV-MIS setzt sich aus einer zentralen Datenhaltung (Bund / Länder - Vereinbarung, siehe Anhang A.5) in Verbindung mit internetbasierten Anwendungen zusammen. Die Metadaten werden durch die jeweiligen Anbieter online und dezentral aktualisiert, wodurch diese danach gleich zur Verfügung stehen. Die Nutzer (Clients) gelangen über ihren Internet-Browser zum AdV-MIS, wo sie über die drei unterschiedlichen Auswahlkriterien (Datenanbieter, Produktgruppen und Schlüsselwörter) ihre gewünschten Produkte aufgelistet bekommen.

Die folgende Abbildung 3.2 soll einen Überblick über den grundlegenden Aufbau des internetbasierten AdV-MIS geben.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3.2: Aufbau des bestehenden AdV-MIS

Folgender Abschnitt soll einen Überblick über die Internetpräsenz und den Umgang mit dem bestehenden MIS aufzeigen.

3.2.2 Übersichtlichkeit und Handhabung des AdV-MIS im WWW

Beim heutigen AdV-MIS handelt es sich um eine Art erste Realisierungsstufe, bei der die Internetpräsenz durch einen leicht verständlichen Umgang und eine einfache Oberflächengestaltung charakterisiert ist. Dies war jedoch leicht zu realisieren, da bei der Umsetzung des MIS viele der heutigen Technologien nicht berücksichtigt werden mußten, da es sie im benötigen Umfang noch gar nicht gab. So fehlen beispielsweise die Funktionen der Datensuche in Verbindung mit Recherchewerkzeugen oder die Einführung eines Geothesaurus um die Datensuche mittels Schlüsselwörter zu verbessern. Als weiteres Tool sollte unbedingt ein umfassendes Hilfesystem eingearbeitet werden, da die Anwendergruppen immer differenzierter werden. Im zukünftigen AdV-MIS, bei dem durch die neuen technischen Möglichkeiten die noch fehlenden Funktionen integriert wurden, muß versucht werden, die gute Übersichtlichkeit des bestehenden MIS beizubehalten.

Nach der Eingabe der URL: „www.geodatenzentrum.de/gdz/mis“ in die Adressenleiste des Internet-Browsers wird dem Anwender folgende Startseite siehe Abbildung 3.3 bereitgestellt. Hierbei wurden bereits internationale Entwicklungen berücksichtigt, da man über die verlinkte britische Flagge zur englischen Version dieser Startseite gelangt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3.3: Startseite des AdV-MIS

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