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Leitfaden fuumlr den Auau und den Betrieb webbasierter Geodienste
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Ein praktiser Leitfadenfuumlr den Auau und den Betrieb
webbasierter Geodienste
Leitfaden fuumlr den Auau und den Betrieb webbasierter Geodienste
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VorwortSeit Veroumlffentli)ung der ersten Auflage von bdquoGEO-Dienste imInternet ndash ein Leitfadenldquo im Jahr 2006 hat si) die Web- undGeoinformationste)nologie rasant weiter entwielt Alleindeshalb ist es notwendig geworden eine uumlberarbeitete 2 Auf-lage anzubieten Aber ni)t nur die unaualtbar s)nelle Ent-wilung der Te)nik hat uns dazu gebra)t dieses He2 fort-zufuumlhren die hohe Na)frage ist seit der ersten Veroumlffentli-)ung ni)t abgerissen sondern vielmehr stetig angestiegen
Au) diese Tatsa)en bestaumltigen die wa)sende Ausbreitung raumbezogenerInformationssysteme auf Basis von Web-Te)nologien Dementspre)endwauml)st der Hunger na) praktis)en Informationen uumlber diese no) junge Te)-nik und deren Einsatz Die 2 Auflage des Leitfadens bietet genau in diesenPunkten Hilfestellung an Er vermielt in den Abs)nien 1 und 2 die wi)tigs-ten te)nis)en Grundlagen uumlber Web-Dienste im Allgemeinen und Geodien-ste im Speziellen Im Abs)ni 3 der weitgehend neu verfasst wurde werdenviele praktis)e Hilfestellungen im Hinbli auf Implementierungsstrategienund -varianten gegeben Neu ist der enge Bezug der Empfehlungen zu uumlber-greifenden Strukturen wie zB der Europaumlis)en Ri)tlinie INSPIRE der Geo-dateninfrastruktur Deuts)land und dem E-Government in Deuts)land
Der erste Leitfaden aus dem Jahr 2006 ist in der Verantwortung des Bundesentstanden Die Laumlnder und Kommunen haben dieses bdquoGes)enkldquo dankend an-genommen und viele gute Erfahrungen damit gema)t Die hier vorgelegteAuflage ist nunmehr ndash ganz im Sinne der GDI-DE ndash ein Produkt der Gemein-s)a2sarbeit von Bund Laumlndern und Kommunalen Spitzenverbaumlnden Deswe-gen sei an dieser Stelle allen Beteiligten herzli) gedankt
Sie als Leser und Nutzer sind allerdings au) gefordert S)euen Sie si) ni)tein Feed-ba an die gemeinsame Koordinierungsstelle GDI-DE zu senden(mailgdi-deorg) Gerne werden wir Ihre Kommentare und Ergaumlnzungswuumln-s)e aufgreifen und bei der taumlgli)en Arbeit beruumlsi)tigen
Ihr Andreas S)leyerVorsitzender Lenkungsgremium GDI-DE
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InhaltEINLEITUNG1 6
Ziel der Brosuumlre11 6Motivation12 7
GEODIENSTE2 8
Einfuumlhrung21 8Dienste im Internet 8211GIS-Te)nologie 8212Zusammenfuumlhrung von Web- und GIS-Te)nologie 11213Standards und Normen 11214Standards und Normen in der GDI-DE 13215
Webbasierte Geodienste22 15Web Map Service 15221Web Feature Service 16222Web Coverage Service 18223Catalog Service 18224Web Feature Service Gazeeer 20225Web Coordinate Transformation Service 21226Web Terrain Service 21227
AUFBAU UND BETRIEB WEBBASIERTER GEODIENSTE3 23
Einfuumlhrung31 23Planung32 24Datenhaltung33 26
Dezentrale Datenhaltung 27331Zentrale Datenhaltung 28332Mis)formen 29333Datenhaltung fuumlr Metadaten 30334Datenhaltung fuumlr Geodaten 37335
Auau von Geodiensten34 38Kartendienste 38341Austaus)dienste 39342Su)dienste 40343Sonstige Dienste 41344
Nutzung von Geodiensten35 42Geodatenre)er)e 42351
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Geodatenvisualisierung und -analyse 44352Geodatenbearbeitung 49353Geodatenvertrieb 50354Auau einer Geodateninfrastruktur 50355Integration mit dem E-Government 52356Weitergehende Anforderungen an Dienste 53357bdquoGes)auml2smodelleldquo 58358
AUSBLICK4 59
Geodienste und Europa41 59Geodaten in neuen Dimensionen ndash42Ausbliampe fuumlr die Zukun$ 61
LITERATURVERZEICHNIS 63
WICHTIGE LINKS 65
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 67
ABKUumlRZUNGSVERZEICHNIS 68
GLOAR 71
IMPREUM 72
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Einleitung1S)aumltzungen zufolge sind ca 80 aller Ents)eidungen mit einem raumlumli)enBezug verknuumlp2 Daten mit einer Ortsangabe sei es eine Adresse eine Flur-stuumlsnummer ein Flusskilometer oder einer geografis)en Koordinate (kurzbdquoGeodatenldquo) sind somit eine wi)tige Komponente bei nahezu allen Aufgaben-gebieten der oumlffentli)en Hand
Ziel der Brosuumlre11
Der nunmehr in der 2 uumlberarbeiteten Auflage vorliegende bdquoLeitfaden fuumlr denAuau und den Betrieb webbasierter Geodiensteldquo liefert IT-Verantwortli)enEnts)eidern und Koordinatoren in der oumlffentli)en Verwaltung aber au) Per-sonen bzw Institutionen in Wirts)a2 und Wissens)a2 grundlegende Hin-weise fuumlr den Umgang mit der automatisierten Geodatenbereitstellung Es gehtdabei weniger um Produktinformation fuumlr EDV-Loumlsungen sondern vielmehrum Informationen uumlber Einsatzmoumlgli)keiten Implementierung und Gesamt-ar)itektur
Ziel der Bros)uumlre ist es
den Stand der Te)nik im Geoinformationswesen zu vermielnbull
den Zusammenhang zu uumlbergreifenden E-Government-Maszlignahmenbullund Geodateninfrastrukturkonzepten herzustellen
praktis)e Implementierungshinweise mit auf den Weg zu gebenbull
die Bedeutung der wi)tigsten Geostandards zu vermieln und daruuml-bullber hinaus
den hohen Nutzen interoperabel bereitgestellter Geodaten fuumlr automa-bulltisierte Verwaltungsprozesse deutli) zu ma)en
Die Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deutsampland (KSt GDI-DE) mouml)temit diesem Leitfaden die s)riweise Entwilung bzw den Ausbau einer na)-haltigen und effektiven Infrastruktur unterstuumltzen und den Leser auf aktuelleEntwilungen in diesem Berei) aufmerksam ma)en
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Motivation12
Die Methoden der Datenbereitstellung und -verarbeitung im Geo-Sektor habensi) in den letzten Jahrzehnten ents)eidend geaumlndert und weiterentwieltMit der Einfuumlhrung Geographisamper Informationssysteme (GIS) wurden bereits abden 80er Jahren Begriffe wie Geodaten und Geoinformatik gepraumlgt AnalogeMethoden der Datenerfassung -verwaltung und -analyse in amtli)en Regis-tern wurden damals dur) Geodatenbanken abgeloumlst Digitale Geoinformatio-nen also Geodaten konnten damit einfa)er integriert deutli) effizienter unds)neller verarbeitet oder in digitalen Karten visualisiert werden so zB beiZusammenfuumlhrung und Visualisierung unters)iedli)ster Fa)daten inner-halb einer thematis)en Karte
Mit der Verbreitung des Internets seit den 90er Jahren erhielt die rasante Ent-wilung im Geoinformationswesen einen deutli)en Innovationss)ub So las-sen si) oumlrtli) getrennt verwaltete Geodaten uumlber das Internet unabhaumlngig vonihrem Spei)erort einfa) und s)nell miteinander kombinieren Geodaten un-ters)iedli)er Herkun2 werden also ni)t mehr bilateral ausgetaus)t gegebe-nenfalls konvertiert und mehrfa) gespei)ert sondern stehen abholbereit fuumlrFa)verwaltungen Wirts)a2 oder Buumlrger online bdquoim Netzldquo zur VerfuumlgungDer Nutzer hat damit die Moumlgli)keit je na) Aufgabenstellung oder Interesseeigene Produkte dur) die Kombination der entspre)enden Daten selbst zuerzeugenSo wird zB bei der Planung von Verkehrswegen auf einfa)e Weise eine Natur-s)utz-Umweltvertraumlgli)keitspruumlfung unterstuumltzt indem Natur- und Land-s)a2ss)utzgebiete Flora-Fauna-Habitat- und Vogels)utzgebiete etc bereitswaumlhrend der Planungsphase uumlber das Internet ermielt kombiniert und dur)Uumlberlagerung mit dem Berei) der geplanten Trassenfuumlhrung visualisiert bzwbewertet werden Moumlgli) sind sol)e Szenarien wenn Datenhalter und Daten-verarbeiter die notwendigen organisatoris)en und te)nis)en Wei)en stel-len Hierzu muumlssen Geodaten auf standardisierte Weise und unabhaumlngig vomjeweiligen Fa)verfahren oder Ges)auml2sprozess uumlber das Internet bereitgestelltwerden Die Basis hierfuumlr bildet eine Geodateninfrastruktur als integrierter Be-standteil eines modernen E-Government
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Geodienste2In diesem Kapitel werden zunauml)st die Grundlagen zur Thematik bdquoGeodiensteldquoerlaumlutert Im Ans)luss werden konkret einzelne Dienste vorgestellt und hin-si)tli) ihres Zwes und ihrer Nutzungsmoumlgli)keiten bes)rieben
Einfuumlhrung21
Dienste im Internet211Das Internet ist ein weltweiter Verbund aus zusammenges)lossenen Compu-ternetzwerken die na) einem standardisierten Verfahren Informationen aus-taus)en Darauf aufgesetzte Dienste wie World Wide Web (WWW) E-Mail undTelefonie nutzen das Internet als UumlbertragungsmediumDas Internet und dessen verfuumlgbare Dienste sind heute grundlegender Bestand-teil unseres Alltags Sie sind fuumlr Buumlrger Wirts)a2 und Verwaltung ni)t mehrwegzudenken und aumlhnli) der Telekommunikation Teil der Infrastruktur un-serer Informationsgesells)a2Neben Austaus) und Veroumlffentli)ung von Medien wie beispielsweise Textenund Bildern sind uumlber das Internet au) spezielle Dienstleistungen wie Su)-mas)inen Routenplaner oder Internetbanking nutzbar Dahinter verbergensi) im Allgemeinen so genannte Webservices die von allen glei)ermaszligen ver-wendet werden voumlllig unabhaumlngig vom genutzten Betriebssystem oder vonvorhandenen Anwendungen auf dem PCDie oumlffentli)e Verwaltung nutzt diese Entwilungen indem sie miels einermodernen und innovativen IT-Infrastruktur Arbeitsprozesse vereinfa)t undbes)leunigt Die Planung und Umsetzung der entspre)enden Konzepte wirdals Electronic Government (E-Government) bezei)net und umfasst alle Prozesseder Ents)eidungsfindung Leistungserstellung und Publikation aus PolitikStaat und Verwaltung Zu den Kommunikationswegen gehoumlren Dienstleistun-gen von Behoumlrde-zu-Buumlrger (Government to Citizen G2C) von Behoumlrde-zu-Behoumlrde(Government to Government G2G) und von Behoumlrde-zu-Wirtsampa (Governmentto Business G2B)Der Abbau von Medienbruumlampen spielt im gesamten E-Government eine wi)tigeRolle Ein Medienbru) tri immer dann auf wenn innerhalb eines Prozessesphysikalis) oder digital unters)iedli)e Formate aufeinander treffen Bei-spielsweise stellt die Verarbeitung eines Dokuments in unters)iedli)en Datei-formaten waumlhrend eines Arbeitsablaufs einen sol)en Bru) dar Hier sind ent-spre)ende Abspra)en fuumlr si)ere und stoumlrungsfreie Verarbeitung notwendig
GIS-Tenologie212Die Bedeutung von Geographisampen Informationssystemen (GIS) nahm in den ver-gangenen Jahren in den Bundes- und Laumlnderverwaltungen stark zu Viele Ein-
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ri)tungen der Verwaltung erfassen spei)ern und verarbeiten Geodaten mitHilfe eines GIS weiter In den meisten Faumlllen werden die Geodaten au) karto-graphis) visualisiert Dur) Verknuumlpfungen vers)iedener Datenquellen sindneue Informationen ableitbar zB kann die Verknuumlpfung der Einzelinformatio-nen von Daten zu Geotopographie Geologie Landnutzung und Klima zu einerneuen Information uumlber Uumlbers)wemmungsgefahren fuumlhrenMit Geodaten koumlnnen weitere Informationen der realen Welt so genannte Sa)-daten mit der Lage und Ausdehnung des Objektes im Raum au) als Geome-triedaten bezei)net verknuumlp2 werden Der Raumbezug ist entweder direktdur) Koordinaten oder indirekt dur) relative Beziehungen zB Straszligen undHausnummern hergestelltBetra)ten wir beispielsweise einen Baum in einem Baumkataster so stellt die-ser ein Objekt dar Dieses Objekt ist )arakterisiert dur) eine Position im Raumund eine geometris)e Form (Geometriedaten) Informationen wie BaumartAlter Houmlhe Pflegezustand usw sind Sa)daten
Geodaten in einem GIS koumlnnen als Raster- und Vektordaten strukturiert sein
Rasterdaten setzen si) aus einzelnen glei) groszligen Bildelementen (Pixel) zu-sammen die in Matrixform dh in Zeilen und Spalten vorliegen Jedes Pixelbesitzt einen Informationswert der auf einer Karte mit einer bestimmten Farbewiedergegeben wird Diese Information ist beispielsweise eine Houmlhenangabeein S)adstoffwert ein Temperaturwert oder ndash wie bei einem Foto einer Digital-kamera ndash die numeris)e Codierung eines Farbwertes Rasterbilddaten entste-hen zB beim Scannen von Plaumlnen oder Karten und in der Fernerkundung DieDarstellung beliebiger Daten auf Bilds)irmen ist nur dur) vorherige Um-wandlung in ein Rasterformat (Rendering) moumlgli) Letztli) sind Rasterdatenim GIS-Berei) digitale Kartenbilder die si) uumlber das Internet einfa) trans-portieren lassen Im Unters)ied zu herkoumlmmli)en Bildern weisen sie eineGeoreferenzierung auf dh eine raumlumli)e Referenzinformation mit geodaumlti-s)em Bezugssystem die einmal zugeordnet und mit dem Kartenbild gespei-)ert wird Ein Format hierfuumlr ist das Geo Tagged Image File Format (GeoTIFF) inwel)em zusaumltzli) zu den Bildinformationen die raumlumli)en Referenzinfor-mationen gespei)ert werden
Vektordaten bes)reiben Objekte anhand von Vektoren Einfa) gesagt verbirgtsi) dahinter eine Geometrie die auf Stuumltzpunkten basiert Etwas mathemati-s)er betra)tet sind Vektoren Streen mit definierter Laumlnge Ri)tung undOrientierung Dur) die Aneinanderreihung einzelner Vektoren ergeben si)komplexere Geometrien Informationen wie Sa)daten werden mit dem Objektexplizit verknuumlp2 Die Objekte unters)eiden si) anhand ihrer geometris)enDimension in
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0D oder punktfoumlrmige Objekte wie zB eine Pegelmessstationbull
1D oder linienfoumlrmige Objekte wie zB ein Fluszliglauf oderbull
2D oder flauml)enfoumlrmige Objekte wie zB ein Wassers)utzgebietbull
Die digitale Erfassung einer Geometrie erfolgt vermessungste)nis) dur)Erzeugung von Koordinaten am realen Objekt oder miels Digitalisierungaus analogen Unterlagen in einer GIS-So2ware oder einer CAD-Anwendung(Computer Aided Design)
Abbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten in Anlehnung an Bill (2003)
Die erstellten Datensaumltze bzw Objekte werden in der Regel in einer Datenbankverwaltet Hierfuumlr ist eine Bes)reibung und Strukturierung der Objekte erfor-derli) ein so genanntes Datenmodell Unters)iedli)e Datenmodelle wie siein den einzelnen Fa)verwaltungen von Bund Laumlndern und Kommunen exis-tieren werden im Idealfall uumlber so genannte Austaus)s)nistellen miteinan-der verknuumlp2 Hierfuumlr sind fa)li)e und te)nis)e Vereinbarungen zu treffen
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Dann wird es moumlgli) getrennt voneinander erfasste und gepflegte Datenbe-staumlnde effizient miteinander zu verknuumlpfen und diese in entspre)ende Fa)-verfahren zu integrieren
Zusammenfuumlhrung von Web- und GIS-Tenologie213Die Integration der Daten in einzelne Fa)verfahren kann dur) die Zusam-menfuumlhrung von Internet-Te)nik und GIS-Funktionalitaumlten auf Basis eineswebbasierten Geodienstes erfolgen Geodienste koumlnnen dur) das Internet ver-netzt werden und die Nutzung von Geodaten vereinfa)en Im Idealfall erlei)-tern sie den Zugang zu Geodaten aus vers)iedenen Quellen in harmonisiertereffizienter und fa)uumlbergreifend integrierter Form
In vielen Berei)en der Wirts)a2 Wissens)a2 und der Verwaltung werdenmilerweile im Internet unters)iedli)e mit raumlumli)en Informationen in Ver-bindung stehende Dienstleistungen angeboten Diese Entwilung ist in annauml-hernd allen Laumlndern der Welt insbesondere in Europa festzustellen WerdenGeodienste und die dazugehoumlrigen Geodaten strukturiert und systematis) ko-ordiniert sowie verwaltungsebenen- und fa)uumlbergreifend angeboten wirddies als Geodateninfrastruktur (GDI) bezei)net Eine GDI besteht aus Geodateneins)lieszligli) Metadaten zu deren Bes)reibung Geodiensten und Netzwer-ken die auf Grundlage eins)laumlgiger Re)tsnormen te)nis)er Normen undStandards sowie Vereinbarungen uumlber Zugang und Nutzung koordiniert wer-den
Standards und Normen214In der Standardisierung werden Normen (de-jure Standards) und Standards (au)bdquoIndustriestandardsldquo de-facto Standards) unters)ieden Der Unters)ied liegt inder Entstehung und Verbindli)keit begruumlndet Standards werden meist nurvon einer Institution erzeugt dh es existiert dafuumlr anders als in der Normungkein im oumlffentli)en Au2rag handelndes Abstimmungsgremium Ein Standardwird ni)t offiziell international herausgegeben wie dies bei Normen der Fallist Einen regulaumlren Ablauf der Entstehung wie in der Normung gibt es ni)t
Das Open Geospatial Consortium (OGC) ist ein international taumltiges KonsortiumEs ist ein Zusammens)luss von ca 350 Vertretern aus Wirts)a2 Wissens)a2und Verwaltung Ziel des OGC ist es Spezifikationen und Standards fuumlr denAustaus) und die Bereitstellung von Geodaten und Diensten uumlber ein Netz-werk zu erstellen Die Faumlhigkeit Daten auf Basis von Standards und Normenmedienbru)frei uumlber Systemgrenzen hinweg auszutaus)en wird au) als In-teroperabilitaumlt bezei)netDas OGC arbeitet eng mit dem Teampnical Commiee 211 (TC 211) der InternationalOrganization for Standardization (ISO) zusammen wel)es die Entwilung derStandardisierungsreihe ISO 19100 vorantreibt In dieser Reihe werden Geoin-
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formationen und Geodienste normiert und als ISO-Standard veroumlffentli)t Da-bei werden Internet-Standards beruumlsi)tigt die vom World Wide Web Consor-tium (W3C) erarbeitet werdenAuf europaumlis)er Ebene erlaumlsst das Comiteacute Europeacuteen de Normalisation (CEN) fuumlrEuropa verbindli)e Normen Diese Normen sind von Normungsinstituten derMitgliedsstaaten zu uumlbernehmen Auf nationaler Ebene liegt die Zustaumlndigkeitin Deuts)land beim Deutsampen Institut fuumlr Normung (DIN)
Abbildung 2 Uumlberbli$ uumlber Standardisierungs- und Normungsgremien in Anlehnungan Pluumlmer (2003)
IETF Internet Engineering Task ForceOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupITU International Telecommunication UnionW3C The World Wide Web ConsortiumISO Internationale Organisation fuumlr StandardisierungIEC International Electroteampnical CommissionCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationETSI European Telecommunications Standards InstituteCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation ElectroteampniqueANSI American National Standards InstituteAFNOR Association Franccedilaise de NormalisationBSI British Standards InstitutionJISC Japanese Industrial Standards CommieeDIN Deutsampes Institut fuumlr NormungSNV Sampweizerisampe Normen-VereinigungON Oumlsterreiampisampes Normungsinstitut
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Im Standardisierungsumfeld sind weitere nationale Organisationen taumltig Einezentrale Stelle nimmt die IT-Steuerung des Bundes dur) das Bundesministeriumdes Innern (BMI) ein Ihr obliegt die Publikation von bdquoStandards und Arampitekturenfuumlr E-Government-Anwendungenldquo (SAGA) fuumlr die Bundesverwaltung Hierin fin-den si) Spezifikationen aus internationalen Vorgaben wie ISO W3C oder OGCwieder Aber au) nationale Standardisierungsempfehlungen werden hier pu-bliziert Die Laumlnder publizieren ebenfalls fuumlr ihre Verwaltungen verbindli)eE-Government-Standards die mit dem Bund und den Kommunen abgestimmtsindIm Kooperationsaussampuss Automatisierte Datenverarbeitung (KoopA ADV) werdenEinsatz der Informations- und Kommunikationsteampniken (IT) und wi)tige IT-Vor-haben in der oumlffentli)en Verwaltung abgestimmt Diesem Gremium gehoumlrender Bund die Bundeslaumlnder und die drei kommunalen Spitzenverbaumlnde anIm Au2rag der KoopA entwielt die OSCI-Leitstelle (Online Services ComputerInterface) das Protokoll OSCI-Transport weiter wel)es einen vers)luumlsseltenund digital signierten Datenaustaus) ermoumlgli)t Zusammen mit der IT-Steue-rung des Bundes koordiniert die OSCI-Leitstelle das Deuts)land-Online-Vor-haben bdquoStandardisierungldquo
Standards und Normen in der GDI-DE215Die Normen und Standards der ISO und des OGC werden kontinuierli) wei-terentwielt so dass mit der Zeit aumlhnli) wie bei weit verbreiteter So2wareunters)iedli)e Versionen genutzt werden Zudem enthalten viele StandardsGestaltungsfreiraumlume Dadur) erhoumlhen si) die Einsatzmoumlgli)keiten derStandards Glei)ermaszligen wird jedo)die Interoperabilitaumlt zwis)en Geodiens-ten einges)raumlnkt Die Gestaltungsfreiraumlume lassen si) am Beispiel der Koor-dinatenreferenzsysteme verans)auli)en Viele Spezifikationen treffen keineFestlegung uumlber die Verwendung eines bestimmten Referenzsystems Sie sehenledigli) die Verwendung eines beliebigen Referenzsystems vor Im Ergebniswerden bei Diensten unter Umstaumlnden die glei)en Spezifikationen (Standards)verwendet aber aufgrund der moumlgli)erweise unters)iedli)en Koordinaten-referenzsysteme wird ein interoperabler Geodatenaustaus) verhindert
Ein weiteres Problem besteht bei Anwendungsfaumlllen fuumlr die no) keine befrie-digenden spri) einsatzreifen Spezifikationen existieren Beispielsweise gibt esseit Februar 2008 eine erste Spezifikation namens GeoXACML (Geo eXtensibleAccess Control Markup Language) Fuumlr OGC Webservices um Zugangskontrolleund Autorisierung zu gewaumlhrleisten fehlen jedo) entspre)ende Dokumentedie aufzeigen wie ein Einsatz von GeoXACML konkret funktioniert Ebensowird eine Anpassung bisheriger OGC-Standards notwendig werden Derzeitwerden Dienste proprietaumlr abgesi)ert Dabei geht der groumlszligte Nutzen naumlmli)die Anbindung an andere Portale und somit der Datenaustaus) uumlber die Sys-temgrenzen hinweg verloren
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Innerhalb der Geodateninfrastruktur Deutsampland (GDI-DE) werden deshalb dieSpezifikationen verfuumlgbarer Loumlsungsansaumltze insbesondere von OGC und ISObewertet und in Hinbli auf ihre Interoperabilitaumlt uumlberpruuml2 Je na) Reifegradwird eine Spezifikation der Kategorie GDI-DE-obligatorisamp GDI-DE-optionaloder GDI-DE-zukuumlnig zugeordnet
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads
Obligatoris)e Spezifikationen im Rahmen der GDI-DE sind national und inter-national anerkannte Spezifikationen und Normen (GDI-DE-obligatoris)) Louml-sungsansaumltze die einheitli) und weitverbreitet umgesetzt sind aber no) ni)tendguumlltig von Standardisierungsgremien verabs)iedet wurden werden derKategorie GDI-DE-optional zugeordnet Unter GDI-DE-zukuumln2ig sind Entwi-lungen zu Loumlsungsansaumltzen erfasst die weder auf einer stabilen Spezifikationberuhen no) si) im operationellen Einsatz befinden Diese Entwilungenwerden im Rahmen der GDI-DE diskutiert und unterstuumltzt
Im Dokument bdquoArampitektur der Geodateninfrastruktur Deutsamplandldquo sind alle rele-vanten Standards der GDI-DE aufgelistet kategorisiert und im Hinbli auf ihreAnwendbarkeit bewertet Betreiber von Geodatendiensten sind unter Beruuml-si)tigung der GDI-DE-Ar)itektur in der Lage ein Houml)stmaszlig an te)nis)erInteroperabilitaumlt zu errei)en Dabei ist zu bea)ten dass das Ar)itekturdoku-ment der GDI-DE kontinuierli) fortges)rieben wird Die jeweils guumlltige Versi-on ist auf der Homepage wwwgdi-deorg veroumlffentli)t
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Zum Zeitpunkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist die bdquoAr)itektur derGeodateninfrastruktur Deuts)landldquo in der Version 10 guumlltig (hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArampitekturKonzept_V1pdf)
Webbasierte Geodienste22
Na)folgend werden wi)tige OGC-basierte und in der bdquoAr)itektur der Geo-dateninfrastruktur Deuts)landldquo referenzierte Geodienste bes)rieben Die ak-tuelle Version kann der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquoentnommen werden
Web Map Service221Ein Web Map Service (WMS) ist ein webbasierter Kartendienst Er generiert uumlberverfuumlgbare Geodaten einen Kartenauss)ni und stellt ihn uumlber das Web bereitDie georeferenzierten Daten werden in ein Rasterbildformat wie beispielsweisePNG GIF oder JPEG umgewandelt und koumlnnen so auf jedem gaumlngigen Browserdargestellt und betra)tet werden Gelegentli) koumlnnen die Karten au) imVektorformat als SVG bereitgestellt werdenAlle gaumlngigen GIS bieten im Allgemeinen eine S)nistelle an um WMS-Dienstedirekt einzubinden und zu nutzen
Abbildung 4 Web Map Service
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Der WMS-Standard definiert folgende drei Operationen
Uumlber diebull GetCapabilities-Operation wird na) dem Leistungsumfangdes Dienstes gefragt Als Antwort werden spezifis)e Metadaten zu denangebotenen Geodaten in Form eines XML-Dokumentes an den Benut-zer zuruumlges)it Neben allgemeinen Informationenuumlber den Dienstwie zB den Anbieter oder die Ausgabeformate des WMS enthaumllt dieAntwort Angaben uumlber die verfuumlgbaren Layer die Projektionssystemeund den Koordinatenauss)ni
Der Bezug einer Karte erfolgt uumlber diebull GetMap-S)nistelle des WMSHierfuumlr muss eine Anfrage formuliert werden die vom Dienst ausge-wertet wird Anhand dieser Auswertung liefert der WMS ein Karten-bild zuruuml In der Anfrage lassen si) fuumlr eine individuelle Karte be-stimmte Parameter wie ua Bildgroumlszlige Bildformat Koordinatenrefe-renzsystem geografis)er Auss)ni oder ausgewaumlhlte Kartenlayersetzen
Die optionalebull GetFeatureInfo-Operation dient dazu festgelegte Sa)infor-mationen so genannte Aribute einzelner Objekte (engl features) ab-zufragen
Ein WMS der die beiden obligatoris)en Operationen ndash GetCapabilities undGetMap ndash anbietet wird als basic WMS bezei)net Bietet er zusaumltzli) dieGetFeatureInfo-Operationen an wird er als queryable WMS bezei)net
Der WMS ist im Verglei) zu anderen Geodiensten wie zB zum WFS te)-nis) einfa) realisierbar und bereits vielfa) implementiert In Deuts)landwurde auf der Grundlage der WMS-Spezifikation des OGC ein deuts)land-weit abgestimmtes Applikationsprofil erarbeitet und als Standard der GDI-DEverabs)iedet
Web Feature Service222Die Funktionalitaumlt eines WMS bes)raumlnkt si) auf die graphis)e Darstel-lung von Geodaten in Form von statis)en Karten oder Bildern Dem Nutzereines WMS-Dienstes steht somit nur soviel Information zur Verfuumlgung wieer visuell aus der Kartendarstellung ableiten kann Fuumlr Anwendungen dieuumlber eine reine Kartendarstellung hinausgehen rei)t dieser Informations-gehalt ni)t aus Mit dem Web Feature Service (WFS) besteht die Moumlgli)keituumlber das Web auf die zugrunde liegenden Objekte zuzugreifen also auf dieDaten selbst Ein WFS bezieht si) auss)lieszligli) auf Vektordaten Diese Da-ten kann der Nutzer visualisieren analysieren oder in anderer Form weiter-verarbeiten Neben einem lesenden Zugriff ist optional au) ein s)reiben-
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der Zugriff moumlgli) d h Daten koumlnnen sofort eingefuumlgt bearbeitet undentfernt werdenEin voll ausgebauter standardkonformer WFS 10 bietet vers)iedene Operatio-nen mit deren Hilfe man geographis)e Objekte einfuumlgen aktualisieren louml-s)en abfragen und finden kannIn Abhaumlngigkeit von den unterstuumltzten Operationen koumlnnen WFS-Dienste inbasic WFS oder transactional WFS unterteilt werden
Ein basic WFS muss die Operationenbull GetCapabilities DescribeFeatureTypeund GetFeature unterstuumltzen Damit wird dem Nutzer ein lesender Zu-griff auf das Datenangebot des WFS gewaumlhrt
Ein transactional WFS unterstuumltzt uumlber die Grundfunktionen des basicbullWFS hinaus au) die Operation Transaction und laumlsst damit s)reibendeZugriffe auf die Daten zu Uumlber die Lo$Feature-Operation koumlnnen ein-zelne Feature-Instanzen mit Veraumlnderungssperren belegt werden
Abbildung 5 Web Feature Service
Der WFS 11 hat zusaumltzli) zu WFS 10 die Operation GetGmlObject Neben derUnterteilung in basic und transactional wird hier die Erweiterung des basic WFSmit der Operation GetGmlObject als xlink WFS bezei)net Diese Art von WFSkann vers)a)telte XLinks waumlhrend einer GetFeature-Anfrage aufloumlsen unddie Elemente zuruumlliefern Unter XLink wird eine in XML bes)riebene Ver-
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knuumlpfung zwis)en Ressourcen verstanden um Elemente in XML-Dokumenteeinzufuumlgen Neben einfa)en Links aumlhnli) HTML-Links werden au) fortge-s)riene Links mit mehreren Zielen abgebildet
Web Coverage Service223Ein Web Coverage Service (WCS) liefert Geodaten die Phaumlnomene mit raumlumli)erVariabilitaumlt repraumlsentieren Hierzu gehoumlren beispielsweise Temperaturvertei-lung oder Houmlhenmodelle Diese Daten koumlnnen sehr detailliert und rei)haltigsein Neben der Visualisierung koumlnnen mit dem WCS thematis)e Daten bereit-gestellt werden beispielsweise zur Verwendung in komplexen Klima- oderUumlberflutungssimulationen Die Ausgabe der WCS-Daten kann sowohl im Ra-ster- als au) im Vektordatenformat erfolgen Momentan ist die Spezifikationjedo) auf einfa)e so genannte Grid Coverages begrenzt dh die Daten wer-den in festen Abstaumlnden wie in einem Gier strukturiert Ein WCS unterstuumltztdrei Operationen GetCapabilities DescribeCoverage und GetCoverage
Catalog Service224Mit Hilfe eines Katalogdienstes kann ein Nutzer in einer Infrastruktur na)Geodaten und Geodiensten zB WMS-Angebote su)en Hierzu werden ihreBes)reibungen die so genannten Metadaten im Catalogue Service Web (CSW)angemeldet um sie bei einer Su)e au) finden zu koumlnnen Diese Metadatenenthalten ua Informationen uumlber die Lage die Aufloumlsung oder den Maszligstabdie Qualitaumlt und Aktualitaumlt der Daten den Anbieter und die Zugriffsmoumlgli)-keiten Metainformationssysteme ermoumlgli)en in der Regel Metadaten zu er-fassen zu spei)ern auszuwerten und zu praumlsentieren
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Abbildung 6 Web Coverage Service
Karte
Abbildung 7 Catalog Service Web
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Web Feature Service Gazeeer225Der Web Feature Service Gazeeer (WFS-G) oder kurz Gazeeer Service lehnt si)in seiner Funktion an den Web Feature Service an Ein WFS-G s)a1 den Zu-gang zu raumbezogenen Daten uumlber geographis)e Namensverzei)nisse (englGazeeer) dh er liefert zu einem geographis)en Namen die Koordinaten oderstellt das Objekt in einem passenden Kartenauss)ni dar Er kann somit alsSu)dienst fuumlr Objekte (zB Hausadressen Ortsnamen etc) genutzt werden
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer
Anfangs wurde der WFS-G nur fuumlr digitale Namensverzei)nisse mit Punktko-ordinaten eingesetzt Mehr und mehr werden nun au) Objekte mit Linien-oder Flauml)engeometrien abgebildet O2 ist es zwemaumlszligig zu einem Objektsowohl seine Mielpunkts- als au) seine Umringskoordinaten zu spei)ernum flexibel in der Auswertung und der Darstellung zu sein Ein WFS-G kannau) in der umgekehrten Reihenfolge verwendet werden indem er zu einemKartenauss)ni die dazugehoumlrigen geographis)en Namen liefert Zum Zeit-punkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist der WFS-G no) kein verab-s)iedeter OGC-Standard
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Web Coordinate Transformation Service226Der Web Coordinate Transformation Service (WCTS) ist ein Webservice der aufGrundlage von festgelegten Transformationsparametern Koordinaten zwis)enReferenzsystemen umre)net zB von der Universalen-Transversalen-Merca-tor-Projektion in die Gauszlig-Kruumlger-Projektion Notwendig ist dieser Service dao2mals Geodaten aus vers)iedenen Quellen zusammengefuumlhrt werden muumls-sen Die Umre)nung erfolgt zur Laufzeit der Anfrage Dadur) koumlnnen Geo-daten in Geodateninfrastrukturen in ihren originaumlren Referenzsystemen gehal-ten werden Auss)laggebend fuumlr eine Haltung der Daten in mehreren Refe-renzsystemen sind ansonsten besondere Anforderungen an die notwendigeGenauigkeit und Performanz
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service
Der WCTS ist von der OGC no) ni)t als Standard verabs)iedet Glei)wohlgibt es bereits eine Reihe funktionierender So2ware-Implementierungen uabeim Bundesamt fuumlr Kartographie und Geodaumlsie (BKG)
Web Terrain Service227Ein Web Terrain Service (WTS) orientiert si) sehr stark am Konzept des WMSaber ermoumlgli)t zusaumltzli) eine 3D-Visualisierung von Geodaten Auf Anfrageliefert der Dienst statis)e 3D-Karten als Bilder zuruuml Grundlage dafuumlr bildendie Houmlhenangaben digitaler Gelaumlndemodelle WTS finden fuumlr unters)iedli)eZwee in Berei)en wie Geologie Tourismus Standortplanung Raumsimula-tion und Stadtmarketing sowie in Untersu)ungen im Berei) der Naturwis-
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sens)a2en Anwendung Derzeit liegt die Spezifikation des WTS als Entwurfbeim OGC vor
Abbildung 10 Web Terrain Service
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Auau und Betrieb webbasierter3Geodienste
Im folgenden Kapitel werden Hinweise zum praktis)en Vorgehen beim Auf-bau und Betrieb einzelner Geodienste gegeben Dabei werden im Wesentli)enGeodienste aufgegriffen die bereits im Abs)ni 22 des Leitfadens im Hinbliauf Funktionalitaumlt und Einsatzmoumlgli)keiten bes)rieben wurden1
Geodienste erfuumlllen keinen Selbstzwe sie sind vielmehr das Fundament fuumlrdie automatisierte Beantwortung raumbezogener Fragestellungen wie sie uaim Rahmen amtli)er Fa)verfahren au2reten zB bdquoWie ho) ist der Boden-ri)twert in einem bestimmten Arealldquo oder bdquoWo liegen S)utzgebiete die ei-nem bestimmten Nutzungszwe entgegenstehenldquo Im Abs)ni 35 werdendeshalb Aspekte der Einbeung der Dienste in te)nis)e Betriebsumgebun-gen uumlbergreifende Geodateninfrastrukturen (GDI) und E-Government-Anwen-dungen aufgegriffen
Einfuumlhrung31
bdquoWie kann i) meine Geodaten uumlber Dienste im Inter- oder Intranet bereitstellenund wel)e Dinge muumlssen dabei beruumlsi)tigt werdenldquo Dies ist eine haumlufiggestellte Frage die si) im Zusammenhang mit dem Auau und Betrieb vonGeodiensten ergibt Die Motivation zum Auau von Geodiensten kann vielfaumll-tig sein etwa
organisatoris)e und re)tli)e Vorgaben zBbullINSPIRE (₋ Infrastructure for Spatial Information in Europe re)tskrauml2igeEU-Ri)tlinie)die Geodatenzugangsgesetze des Bundes und der Laumlnder wel)e zur₋Umsetzung der Ri)tlinie verabs)iedet werdendie GDI-DE (₋ Geodateninfrastruktur Deutsampland)SEIS (₋ Shared Environmental Information System) der Europaumlis)en Kom-mission und der Europaumlis)en Umweltagentur oderdie europaumlis)e₋ Wasserrahmenriamptlinie (WRRL)
1 Hinweis Die in diesem Leitfaden genannten Kosten und Zeitaufwaumlnde sind ni)t verbindli) Sie
ergeben si) aus Erfahrungen sowie S)aumltzungen und sollen nur einen groben Eindru uumlber Kosten
und Zeitaufwand vermieln
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ges)auml2li)e Anforderungen wie die Verbesserung von Verwaltungs-bullverfahren effiziente Bearbeitung von fa)li)en AufgabenstellungenSteigerung des Geodatenvertriebs oder s)li)t die Reduzierung derHeterogenitaumlt von Produkt- und Datenlands)a2en
allgemeine politis)e Zielsetzungen wie die Steigerung der Transpa-bullrenz des Verwaltungshandelns der Buumlrgerfreundli)keit und Buumlrger-beteiligung der Verbesserung der Wirts)a2sfoumlrderung oder generellder Araktivitaumlt einer Region
Vor der Implementierung eines Geodienstes ist es somit sinnvoll si) Klarheituumlber den Zwe des Dienstes und seine eventuelle Rolle im Sinne uumlbergeordneterZiele undoder Ar)itekturen und Infrastrukturen der Organisation zu vers)af-fen Mit einem vorauss)auenden Konzept koumlnnen neu au+ommende Aufgabenwie die Ergaumlnzung weiterer Dienste (vgl Abs)ni 34) oder die Unterstuumltzungvon E-Government-Anforderungen (vgl Abs)ni 35) beruumlsi)tigt werden
Dienste bilden die Grundlage fuumlr die Entwilung von Anwendungen in ser-viceorientierten Arampitekturen (SOA) Die Dienste agieren als autonome Einheitendie untereinander in Interaktion treten zu prozessualen Mehrwertdienstenkombiniert (bdquoor)estriertldquo) und auf Basis standardisierter S)nistellen undProtokolle uumlber Adapter in Anwendungen und Fa)verfahren integriert werdenkoumlnnen Eine derartige offene bdquoDienstelands)a2ldquo kann s)riweise angepasstund erweitert werden Der dienstorientierte Ansatz bildet somit den Rahmenum hinsi)tli) si)wandelnder gesetzli)er organisatoris)er und te)nis)erBedingungen eine hohe Flexibilitaumlt und Agilitaumlt zu si)ernIst ein Dienst erst einmal im Betrieb kann es vorkommen dass weitere Interes-senten aufmerksam werden und den Dienst ebenfalls nutzen wollen Geradedann zeigt es si) ob der aufgesetzte Dienst wirkli) interoperabel ist und si)in andere Fa)verfahren beispielsweise anderer Behoumlrden oder Wirts)a2sun-ternehmen ohne groszligen Aufwand integrieren laumlsst Seitens der GDI-DE wer-den hierzu entspre)ende Standards empfohlen (vgl Abs)ni 215) Weiteredetaillierte und allgemeine Erlaumluterungen zum Auau interoperabler Diensteund Anwendungen im Kontext einer deuts)landweiten Geodateninfrastrukturenthaumllt das Dokument bdquoAr)itektur der GDI-DEldquo
Planung32
Die Entwilung von Geodiensten sollte als Projekt mit klar definierten Zeit-Aufwands- und Qualitaumltszielen verstanden werden Dabei muumlssen eine Reihevon Fragestellungen betra)tet werden
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Wel)e Anwender undoder Anwendungen benoumltigen den Geodienstbullggf au) uumlber den klassis)en Geo-Anwendungsberei) hinaus wiezB eine Einbeung in eine uumlbergreifende SOA-Plaform
Wel)e Inhalte und S)nistellen muumlssen entspre)end bereitgestelltbullwerden
Wel)e funktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zB Sa)-bulldatenabfrage benutzerdefinierbare Legende und Editierbarkeit
Wel)e organisatoris)en und re)tli)en Rahmenbedingungen sindbullzu bea)ten
Wel)e ni)tfunktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zBbullVerfuumlgbarkeit Performance Si)erheit und Skalierbarkeit
Wel)e te)nis)en Voraussetzungen und Anforderungen sind zu be-bulla)ten wie beispielsweise zugrunde liegende Geodatenbank und Da-tenmodell ggf separat anzubindenden Sa)datenbanken aus Fa)ver-fahren GIS-So2ware Web-Map-Server-So2ware und unterstuumltzteS)nistellen (WMS WFS etc)
Wel)e formalen Rahmenbedingungen sind zu bea)ten wie zB Si-bull)erheitsri)tlinien Datens)utz Nutzungsre)te und Copyrights
Sind lizenzre)tli)e Fragen fuumlr Daten Drier zu klaumlrenbull
Daruumlber hinaus sind weitere Fragen die klassis)en Aufgaben des Projektma-nagements aller IT-Projekte zu klaumlren
verfuumlgbaren finanziellen und personellen Ressourcenbull
dem benoumltigten Know-howbull
S)ulungsnotwendigkeitenbull
So2ware- und Systemauswahlbull
Testszenarien und Abnahmemodalitaumlten sowiebull
Betrieb und Wartungbull
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Hilfestellung bieten dabei Vorgehensmodelle wie beispielsweise das V-Modellonline verfuumlgbar unter hpwwwv-modell-xtde und die umfangrei) vorhan-dene Fa)literatur zu diesem Thema
Datenhaltung33
Grundlage fuumlr die Entwilung und Bereitstellung von Geodiensten sind dieDaten wie Metadaten und Geodaten ndash mit oder ohne Sa)daten Sie werden inder Regel in Datenbanken teilweise aber au) in Dateisystemen gehalten Indiesem Leitfaden sind Auau und Pflege von Geodatenbanken ni)t Gegen-stand der Betra)tung Denno) sollen hier die grundlegenden Moumlgli)keitenzentraler und dezentraler Datenhaltung erlaumlutert werden Dies ist im Kontextdieses Dokuments sowohl fuumlr die Verwaltung von Metadaten als au) von Se-kundaumlrgeodaten relevant auf deren Grundlage Geodienste aufgesetzt werdenFuumlr die Bereitstellung von Diensten die Sekundaumlrzween dienen ndash also ni)t derBearbeitung der primaumlren Fa)aufgabe ndash wird dringend empfohlen eine Trennungvon den primaumlren Produktionssystemen einzuriampten Zu groszlig ist die Gefahr vonnegativen We)selwirkungen des Produktionsbetriebs im jeweiligen Verfahrenund der Nutzung dur) die (teilweise) unbekannten Nutzer und Anwendungenfuumlr beide Seiten Sinnvoll ist dagegen die Implementierung eines Sekundaumlrda-tenbestandes fuumlr den Dienst Dieser Sekundaumlrbestand muss regelmaumlszligig moumlg-li)st automatis) aus dem Primaumlrverfahren aktualisiert werden etwa dur)unidirektionale Replikation der zugrunde liegenden Datenbanken Dadur)kann ggf au) gewaumlhrleistet werden dass vorhandene sensible Teildatenberei-)e aus dem Primaumlrsystem fuumlr die Uumlbertragung gefiltert und oumlffentli)en Nut-zern des Dienstes erst gar ni)t zugaumlngli) gema)t werden
Der Auau von Sekundaumlrdatenbestaumlnden kann mit erhebli)em finanziellemMehraufwand fuumlr Hardware und So2ware-Lizenzen verbunden sein Die Not-wendigkeit zur Kostenoptimierung legt es daher nahe die Sekundaumlrdatenuumlbergreifend in einem zentralen System zusammenzufuumlhren Dur) dieseZentralisierung der Sekundaumlrdatenbestaumlnde koumlnnen Synergien bei der Hard-und So2warebes)affung Wartung und der Umsetzung von ni)tfunktionalenAnforderungen der Anwender und Anwendungen wie Service Levels Perfor-mance (Load Balancing) oder IT-Si)erheit ausges)oumlp2 werden Dem gegen-uumlber steht ein erhoumlhter Abstimmungsbedarf und damit einhergehend ein ge-wisser Verlust an Flexibilitaumlt Beide Ar)itekturen haben daher ihre Bere)ti-gung und sollen im Folgenden gegenuumlber gestellt werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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VorwortSeit Veroumlffentli)ung der ersten Auflage von bdquoGEO-Dienste imInternet ndash ein Leitfadenldquo im Jahr 2006 hat si) die Web- undGeoinformationste)nologie rasant weiter entwielt Alleindeshalb ist es notwendig geworden eine uumlberarbeitete 2 Auf-lage anzubieten Aber ni)t nur die unaualtbar s)nelle Ent-wilung der Te)nik hat uns dazu gebra)t dieses He2 fort-zufuumlhren die hohe Na)frage ist seit der ersten Veroumlffentli-)ung ni)t abgerissen sondern vielmehr stetig angestiegen
Au) diese Tatsa)en bestaumltigen die wa)sende Ausbreitung raumbezogenerInformationssysteme auf Basis von Web-Te)nologien Dementspre)endwauml)st der Hunger na) praktis)en Informationen uumlber diese no) junge Te)-nik und deren Einsatz Die 2 Auflage des Leitfadens bietet genau in diesenPunkten Hilfestellung an Er vermielt in den Abs)nien 1 und 2 die wi)tigs-ten te)nis)en Grundlagen uumlber Web-Dienste im Allgemeinen und Geodien-ste im Speziellen Im Abs)ni 3 der weitgehend neu verfasst wurde werdenviele praktis)e Hilfestellungen im Hinbli auf Implementierungsstrategienund -varianten gegeben Neu ist der enge Bezug der Empfehlungen zu uumlber-greifenden Strukturen wie zB der Europaumlis)en Ri)tlinie INSPIRE der Geo-dateninfrastruktur Deuts)land und dem E-Government in Deuts)land
Der erste Leitfaden aus dem Jahr 2006 ist in der Verantwortung des Bundesentstanden Die Laumlnder und Kommunen haben dieses bdquoGes)enkldquo dankend an-genommen und viele gute Erfahrungen damit gema)t Die hier vorgelegteAuflage ist nunmehr ndash ganz im Sinne der GDI-DE ndash ein Produkt der Gemein-s)a2sarbeit von Bund Laumlndern und Kommunalen Spitzenverbaumlnden Deswe-gen sei an dieser Stelle allen Beteiligten herzli) gedankt
Sie als Leser und Nutzer sind allerdings au) gefordert S)euen Sie si) ni)tein Feed-ba an die gemeinsame Koordinierungsstelle GDI-DE zu senden(mailgdi-deorg) Gerne werden wir Ihre Kommentare und Ergaumlnzungswuumln-s)e aufgreifen und bei der taumlgli)en Arbeit beruumlsi)tigen
Ihr Andreas S)leyerVorsitzender Lenkungsgremium GDI-DE
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InhaltEINLEITUNG1 6
Ziel der Brosuumlre11 6Motivation12 7
GEODIENSTE2 8
Einfuumlhrung21 8Dienste im Internet 8211GIS-Te)nologie 8212Zusammenfuumlhrung von Web- und GIS-Te)nologie 11213Standards und Normen 11214Standards und Normen in der GDI-DE 13215
Webbasierte Geodienste22 15Web Map Service 15221Web Feature Service 16222Web Coverage Service 18223Catalog Service 18224Web Feature Service Gazeeer 20225Web Coordinate Transformation Service 21226Web Terrain Service 21227
AUFBAU UND BETRIEB WEBBASIERTER GEODIENSTE3 23
Einfuumlhrung31 23Planung32 24Datenhaltung33 26
Dezentrale Datenhaltung 27331Zentrale Datenhaltung 28332Mis)formen 29333Datenhaltung fuumlr Metadaten 30334Datenhaltung fuumlr Geodaten 37335
Auau von Geodiensten34 38Kartendienste 38341Austaus)dienste 39342Su)dienste 40343Sonstige Dienste 41344
Nutzung von Geodiensten35 42Geodatenre)er)e 42351
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Geodatenvisualisierung und -analyse 44352Geodatenbearbeitung 49353Geodatenvertrieb 50354Auau einer Geodateninfrastruktur 50355Integration mit dem E-Government 52356Weitergehende Anforderungen an Dienste 53357bdquoGes)auml2smodelleldquo 58358
AUSBLICK4 59
Geodienste und Europa41 59Geodaten in neuen Dimensionen ndash42Ausbliampe fuumlr die Zukun$ 61
LITERATURVERZEICHNIS 63
WICHTIGE LINKS 65
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 67
ABKUumlRZUNGSVERZEICHNIS 68
GLOAR 71
IMPREUM 72
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Einleitung1S)aumltzungen zufolge sind ca 80 aller Ents)eidungen mit einem raumlumli)enBezug verknuumlp2 Daten mit einer Ortsangabe sei es eine Adresse eine Flur-stuumlsnummer ein Flusskilometer oder einer geografis)en Koordinate (kurzbdquoGeodatenldquo) sind somit eine wi)tige Komponente bei nahezu allen Aufgaben-gebieten der oumlffentli)en Hand
Ziel der Brosuumlre11
Der nunmehr in der 2 uumlberarbeiteten Auflage vorliegende bdquoLeitfaden fuumlr denAuau und den Betrieb webbasierter Geodiensteldquo liefert IT-Verantwortli)enEnts)eidern und Koordinatoren in der oumlffentli)en Verwaltung aber au) Per-sonen bzw Institutionen in Wirts)a2 und Wissens)a2 grundlegende Hin-weise fuumlr den Umgang mit der automatisierten Geodatenbereitstellung Es gehtdabei weniger um Produktinformation fuumlr EDV-Loumlsungen sondern vielmehrum Informationen uumlber Einsatzmoumlgli)keiten Implementierung und Gesamt-ar)itektur
Ziel der Bros)uumlre ist es
den Stand der Te)nik im Geoinformationswesen zu vermielnbull
den Zusammenhang zu uumlbergreifenden E-Government-Maszlignahmenbullund Geodateninfrastrukturkonzepten herzustellen
praktis)e Implementierungshinweise mit auf den Weg zu gebenbull
die Bedeutung der wi)tigsten Geostandards zu vermieln und daruuml-bullber hinaus
den hohen Nutzen interoperabel bereitgestellter Geodaten fuumlr automa-bulltisierte Verwaltungsprozesse deutli) zu ma)en
Die Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deutsampland (KSt GDI-DE) mouml)temit diesem Leitfaden die s)riweise Entwilung bzw den Ausbau einer na)-haltigen und effektiven Infrastruktur unterstuumltzen und den Leser auf aktuelleEntwilungen in diesem Berei) aufmerksam ma)en
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Motivation12
Die Methoden der Datenbereitstellung und -verarbeitung im Geo-Sektor habensi) in den letzten Jahrzehnten ents)eidend geaumlndert und weiterentwieltMit der Einfuumlhrung Geographisamper Informationssysteme (GIS) wurden bereits abden 80er Jahren Begriffe wie Geodaten und Geoinformatik gepraumlgt AnalogeMethoden der Datenerfassung -verwaltung und -analyse in amtli)en Regis-tern wurden damals dur) Geodatenbanken abgeloumlst Digitale Geoinformatio-nen also Geodaten konnten damit einfa)er integriert deutli) effizienter unds)neller verarbeitet oder in digitalen Karten visualisiert werden so zB beiZusammenfuumlhrung und Visualisierung unters)iedli)ster Fa)daten inner-halb einer thematis)en Karte
Mit der Verbreitung des Internets seit den 90er Jahren erhielt die rasante Ent-wilung im Geoinformationswesen einen deutli)en Innovationss)ub So las-sen si) oumlrtli) getrennt verwaltete Geodaten uumlber das Internet unabhaumlngig vonihrem Spei)erort einfa) und s)nell miteinander kombinieren Geodaten un-ters)iedli)er Herkun2 werden also ni)t mehr bilateral ausgetaus)t gegebe-nenfalls konvertiert und mehrfa) gespei)ert sondern stehen abholbereit fuumlrFa)verwaltungen Wirts)a2 oder Buumlrger online bdquoim Netzldquo zur VerfuumlgungDer Nutzer hat damit die Moumlgli)keit je na) Aufgabenstellung oder Interesseeigene Produkte dur) die Kombination der entspre)enden Daten selbst zuerzeugenSo wird zB bei der Planung von Verkehrswegen auf einfa)e Weise eine Natur-s)utz-Umweltvertraumlgli)keitspruumlfung unterstuumltzt indem Natur- und Land-s)a2ss)utzgebiete Flora-Fauna-Habitat- und Vogels)utzgebiete etc bereitswaumlhrend der Planungsphase uumlber das Internet ermielt kombiniert und dur)Uumlberlagerung mit dem Berei) der geplanten Trassenfuumlhrung visualisiert bzwbewertet werden Moumlgli) sind sol)e Szenarien wenn Datenhalter und Daten-verarbeiter die notwendigen organisatoris)en und te)nis)en Wei)en stel-len Hierzu muumlssen Geodaten auf standardisierte Weise und unabhaumlngig vomjeweiligen Fa)verfahren oder Ges)auml2sprozess uumlber das Internet bereitgestelltwerden Die Basis hierfuumlr bildet eine Geodateninfrastruktur als integrierter Be-standteil eines modernen E-Government
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Geodienste2In diesem Kapitel werden zunauml)st die Grundlagen zur Thematik bdquoGeodiensteldquoerlaumlutert Im Ans)luss werden konkret einzelne Dienste vorgestellt und hin-si)tli) ihres Zwes und ihrer Nutzungsmoumlgli)keiten bes)rieben
Einfuumlhrung21
Dienste im Internet211Das Internet ist ein weltweiter Verbund aus zusammenges)lossenen Compu-ternetzwerken die na) einem standardisierten Verfahren Informationen aus-taus)en Darauf aufgesetzte Dienste wie World Wide Web (WWW) E-Mail undTelefonie nutzen das Internet als UumlbertragungsmediumDas Internet und dessen verfuumlgbare Dienste sind heute grundlegender Bestand-teil unseres Alltags Sie sind fuumlr Buumlrger Wirts)a2 und Verwaltung ni)t mehrwegzudenken und aumlhnli) der Telekommunikation Teil der Infrastruktur un-serer Informationsgesells)a2Neben Austaus) und Veroumlffentli)ung von Medien wie beispielsweise Textenund Bildern sind uumlber das Internet au) spezielle Dienstleistungen wie Su)-mas)inen Routenplaner oder Internetbanking nutzbar Dahinter verbergensi) im Allgemeinen so genannte Webservices die von allen glei)ermaszligen ver-wendet werden voumlllig unabhaumlngig vom genutzten Betriebssystem oder vonvorhandenen Anwendungen auf dem PCDie oumlffentli)e Verwaltung nutzt diese Entwilungen indem sie miels einermodernen und innovativen IT-Infrastruktur Arbeitsprozesse vereinfa)t undbes)leunigt Die Planung und Umsetzung der entspre)enden Konzepte wirdals Electronic Government (E-Government) bezei)net und umfasst alle Prozesseder Ents)eidungsfindung Leistungserstellung und Publikation aus PolitikStaat und Verwaltung Zu den Kommunikationswegen gehoumlren Dienstleistun-gen von Behoumlrde-zu-Buumlrger (Government to Citizen G2C) von Behoumlrde-zu-Behoumlrde(Government to Government G2G) und von Behoumlrde-zu-Wirtsampa (Governmentto Business G2B)Der Abbau von Medienbruumlampen spielt im gesamten E-Government eine wi)tigeRolle Ein Medienbru) tri immer dann auf wenn innerhalb eines Prozessesphysikalis) oder digital unters)iedli)e Formate aufeinander treffen Bei-spielsweise stellt die Verarbeitung eines Dokuments in unters)iedli)en Datei-formaten waumlhrend eines Arbeitsablaufs einen sol)en Bru) dar Hier sind ent-spre)ende Abspra)en fuumlr si)ere und stoumlrungsfreie Verarbeitung notwendig
GIS-Tenologie212Die Bedeutung von Geographisampen Informationssystemen (GIS) nahm in den ver-gangenen Jahren in den Bundes- und Laumlnderverwaltungen stark zu Viele Ein-
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ri)tungen der Verwaltung erfassen spei)ern und verarbeiten Geodaten mitHilfe eines GIS weiter In den meisten Faumlllen werden die Geodaten au) karto-graphis) visualisiert Dur) Verknuumlpfungen vers)iedener Datenquellen sindneue Informationen ableitbar zB kann die Verknuumlpfung der Einzelinformatio-nen von Daten zu Geotopographie Geologie Landnutzung und Klima zu einerneuen Information uumlber Uumlbers)wemmungsgefahren fuumlhrenMit Geodaten koumlnnen weitere Informationen der realen Welt so genannte Sa)-daten mit der Lage und Ausdehnung des Objektes im Raum au) als Geome-triedaten bezei)net verknuumlp2 werden Der Raumbezug ist entweder direktdur) Koordinaten oder indirekt dur) relative Beziehungen zB Straszligen undHausnummern hergestelltBetra)ten wir beispielsweise einen Baum in einem Baumkataster so stellt die-ser ein Objekt dar Dieses Objekt ist )arakterisiert dur) eine Position im Raumund eine geometris)e Form (Geometriedaten) Informationen wie BaumartAlter Houmlhe Pflegezustand usw sind Sa)daten
Geodaten in einem GIS koumlnnen als Raster- und Vektordaten strukturiert sein
Rasterdaten setzen si) aus einzelnen glei) groszligen Bildelementen (Pixel) zu-sammen die in Matrixform dh in Zeilen und Spalten vorliegen Jedes Pixelbesitzt einen Informationswert der auf einer Karte mit einer bestimmten Farbewiedergegeben wird Diese Information ist beispielsweise eine Houmlhenangabeein S)adstoffwert ein Temperaturwert oder ndash wie bei einem Foto einer Digital-kamera ndash die numeris)e Codierung eines Farbwertes Rasterbilddaten entste-hen zB beim Scannen von Plaumlnen oder Karten und in der Fernerkundung DieDarstellung beliebiger Daten auf Bilds)irmen ist nur dur) vorherige Um-wandlung in ein Rasterformat (Rendering) moumlgli) Letztli) sind Rasterdatenim GIS-Berei) digitale Kartenbilder die si) uumlber das Internet einfa) trans-portieren lassen Im Unters)ied zu herkoumlmmli)en Bildern weisen sie eineGeoreferenzierung auf dh eine raumlumli)e Referenzinformation mit geodaumlti-s)em Bezugssystem die einmal zugeordnet und mit dem Kartenbild gespei-)ert wird Ein Format hierfuumlr ist das Geo Tagged Image File Format (GeoTIFF) inwel)em zusaumltzli) zu den Bildinformationen die raumlumli)en Referenzinfor-mationen gespei)ert werden
Vektordaten bes)reiben Objekte anhand von Vektoren Einfa) gesagt verbirgtsi) dahinter eine Geometrie die auf Stuumltzpunkten basiert Etwas mathemati-s)er betra)tet sind Vektoren Streen mit definierter Laumlnge Ri)tung undOrientierung Dur) die Aneinanderreihung einzelner Vektoren ergeben si)komplexere Geometrien Informationen wie Sa)daten werden mit dem Objektexplizit verknuumlp2 Die Objekte unters)eiden si) anhand ihrer geometris)enDimension in
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0D oder punktfoumlrmige Objekte wie zB eine Pegelmessstationbull
1D oder linienfoumlrmige Objekte wie zB ein Fluszliglauf oderbull
2D oder flauml)enfoumlrmige Objekte wie zB ein Wassers)utzgebietbull
Die digitale Erfassung einer Geometrie erfolgt vermessungste)nis) dur)Erzeugung von Koordinaten am realen Objekt oder miels Digitalisierungaus analogen Unterlagen in einer GIS-So2ware oder einer CAD-Anwendung(Computer Aided Design)
Abbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten in Anlehnung an Bill (2003)
Die erstellten Datensaumltze bzw Objekte werden in der Regel in einer Datenbankverwaltet Hierfuumlr ist eine Bes)reibung und Strukturierung der Objekte erfor-derli) ein so genanntes Datenmodell Unters)iedli)e Datenmodelle wie siein den einzelnen Fa)verwaltungen von Bund Laumlndern und Kommunen exis-tieren werden im Idealfall uumlber so genannte Austaus)s)nistellen miteinan-der verknuumlp2 Hierfuumlr sind fa)li)e und te)nis)e Vereinbarungen zu treffen
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Dann wird es moumlgli) getrennt voneinander erfasste und gepflegte Datenbe-staumlnde effizient miteinander zu verknuumlpfen und diese in entspre)ende Fa)-verfahren zu integrieren
Zusammenfuumlhrung von Web- und GIS-Tenologie213Die Integration der Daten in einzelne Fa)verfahren kann dur) die Zusam-menfuumlhrung von Internet-Te)nik und GIS-Funktionalitaumlten auf Basis eineswebbasierten Geodienstes erfolgen Geodienste koumlnnen dur) das Internet ver-netzt werden und die Nutzung von Geodaten vereinfa)en Im Idealfall erlei)-tern sie den Zugang zu Geodaten aus vers)iedenen Quellen in harmonisiertereffizienter und fa)uumlbergreifend integrierter Form
In vielen Berei)en der Wirts)a2 Wissens)a2 und der Verwaltung werdenmilerweile im Internet unters)iedli)e mit raumlumli)en Informationen in Ver-bindung stehende Dienstleistungen angeboten Diese Entwilung ist in annauml-hernd allen Laumlndern der Welt insbesondere in Europa festzustellen WerdenGeodienste und die dazugehoumlrigen Geodaten strukturiert und systematis) ko-ordiniert sowie verwaltungsebenen- und fa)uumlbergreifend angeboten wirddies als Geodateninfrastruktur (GDI) bezei)net Eine GDI besteht aus Geodateneins)lieszligli) Metadaten zu deren Bes)reibung Geodiensten und Netzwer-ken die auf Grundlage eins)laumlgiger Re)tsnormen te)nis)er Normen undStandards sowie Vereinbarungen uumlber Zugang und Nutzung koordiniert wer-den
Standards und Normen214In der Standardisierung werden Normen (de-jure Standards) und Standards (au)bdquoIndustriestandardsldquo de-facto Standards) unters)ieden Der Unters)ied liegt inder Entstehung und Verbindli)keit begruumlndet Standards werden meist nurvon einer Institution erzeugt dh es existiert dafuumlr anders als in der Normungkein im oumlffentli)en Au2rag handelndes Abstimmungsgremium Ein Standardwird ni)t offiziell international herausgegeben wie dies bei Normen der Fallist Einen regulaumlren Ablauf der Entstehung wie in der Normung gibt es ni)t
Das Open Geospatial Consortium (OGC) ist ein international taumltiges KonsortiumEs ist ein Zusammens)luss von ca 350 Vertretern aus Wirts)a2 Wissens)a2und Verwaltung Ziel des OGC ist es Spezifikationen und Standards fuumlr denAustaus) und die Bereitstellung von Geodaten und Diensten uumlber ein Netz-werk zu erstellen Die Faumlhigkeit Daten auf Basis von Standards und Normenmedienbru)frei uumlber Systemgrenzen hinweg auszutaus)en wird au) als In-teroperabilitaumlt bezei)netDas OGC arbeitet eng mit dem Teampnical Commiee 211 (TC 211) der InternationalOrganization for Standardization (ISO) zusammen wel)es die Entwilung derStandardisierungsreihe ISO 19100 vorantreibt In dieser Reihe werden Geoin-
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formationen und Geodienste normiert und als ISO-Standard veroumlffentli)t Da-bei werden Internet-Standards beruumlsi)tigt die vom World Wide Web Consor-tium (W3C) erarbeitet werdenAuf europaumlis)er Ebene erlaumlsst das Comiteacute Europeacuteen de Normalisation (CEN) fuumlrEuropa verbindli)e Normen Diese Normen sind von Normungsinstituten derMitgliedsstaaten zu uumlbernehmen Auf nationaler Ebene liegt die Zustaumlndigkeitin Deuts)land beim Deutsampen Institut fuumlr Normung (DIN)
Abbildung 2 Uumlberbli$ uumlber Standardisierungs- und Normungsgremien in Anlehnungan Pluumlmer (2003)
IETF Internet Engineering Task ForceOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupITU International Telecommunication UnionW3C The World Wide Web ConsortiumISO Internationale Organisation fuumlr StandardisierungIEC International Electroteampnical CommissionCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationETSI European Telecommunications Standards InstituteCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation ElectroteampniqueANSI American National Standards InstituteAFNOR Association Franccedilaise de NormalisationBSI British Standards InstitutionJISC Japanese Industrial Standards CommieeDIN Deutsampes Institut fuumlr NormungSNV Sampweizerisampe Normen-VereinigungON Oumlsterreiampisampes Normungsinstitut
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Im Standardisierungsumfeld sind weitere nationale Organisationen taumltig Einezentrale Stelle nimmt die IT-Steuerung des Bundes dur) das Bundesministeriumdes Innern (BMI) ein Ihr obliegt die Publikation von bdquoStandards und Arampitekturenfuumlr E-Government-Anwendungenldquo (SAGA) fuumlr die Bundesverwaltung Hierin fin-den si) Spezifikationen aus internationalen Vorgaben wie ISO W3C oder OGCwieder Aber au) nationale Standardisierungsempfehlungen werden hier pu-bliziert Die Laumlnder publizieren ebenfalls fuumlr ihre Verwaltungen verbindli)eE-Government-Standards die mit dem Bund und den Kommunen abgestimmtsindIm Kooperationsaussampuss Automatisierte Datenverarbeitung (KoopA ADV) werdenEinsatz der Informations- und Kommunikationsteampniken (IT) und wi)tige IT-Vor-haben in der oumlffentli)en Verwaltung abgestimmt Diesem Gremium gehoumlrender Bund die Bundeslaumlnder und die drei kommunalen Spitzenverbaumlnde anIm Au2rag der KoopA entwielt die OSCI-Leitstelle (Online Services ComputerInterface) das Protokoll OSCI-Transport weiter wel)es einen vers)luumlsseltenund digital signierten Datenaustaus) ermoumlgli)t Zusammen mit der IT-Steue-rung des Bundes koordiniert die OSCI-Leitstelle das Deuts)land-Online-Vor-haben bdquoStandardisierungldquo
Standards und Normen in der GDI-DE215Die Normen und Standards der ISO und des OGC werden kontinuierli) wei-terentwielt so dass mit der Zeit aumlhnli) wie bei weit verbreiteter So2wareunters)iedli)e Versionen genutzt werden Zudem enthalten viele StandardsGestaltungsfreiraumlume Dadur) erhoumlhen si) die Einsatzmoumlgli)keiten derStandards Glei)ermaszligen wird jedo)die Interoperabilitaumlt zwis)en Geodiens-ten einges)raumlnkt Die Gestaltungsfreiraumlume lassen si) am Beispiel der Koor-dinatenreferenzsysteme verans)auli)en Viele Spezifikationen treffen keineFestlegung uumlber die Verwendung eines bestimmten Referenzsystems Sie sehenledigli) die Verwendung eines beliebigen Referenzsystems vor Im Ergebniswerden bei Diensten unter Umstaumlnden die glei)en Spezifikationen (Standards)verwendet aber aufgrund der moumlgli)erweise unters)iedli)en Koordinaten-referenzsysteme wird ein interoperabler Geodatenaustaus) verhindert
Ein weiteres Problem besteht bei Anwendungsfaumlllen fuumlr die no) keine befrie-digenden spri) einsatzreifen Spezifikationen existieren Beispielsweise gibt esseit Februar 2008 eine erste Spezifikation namens GeoXACML (Geo eXtensibleAccess Control Markup Language) Fuumlr OGC Webservices um Zugangskontrolleund Autorisierung zu gewaumlhrleisten fehlen jedo) entspre)ende Dokumentedie aufzeigen wie ein Einsatz von GeoXACML konkret funktioniert Ebensowird eine Anpassung bisheriger OGC-Standards notwendig werden Derzeitwerden Dienste proprietaumlr abgesi)ert Dabei geht der groumlszligte Nutzen naumlmli)die Anbindung an andere Portale und somit der Datenaustaus) uumlber die Sys-temgrenzen hinweg verloren
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Innerhalb der Geodateninfrastruktur Deutsampland (GDI-DE) werden deshalb dieSpezifikationen verfuumlgbarer Loumlsungsansaumltze insbesondere von OGC und ISObewertet und in Hinbli auf ihre Interoperabilitaumlt uumlberpruuml2 Je na) Reifegradwird eine Spezifikation der Kategorie GDI-DE-obligatorisamp GDI-DE-optionaloder GDI-DE-zukuumlnig zugeordnet
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads
Obligatoris)e Spezifikationen im Rahmen der GDI-DE sind national und inter-national anerkannte Spezifikationen und Normen (GDI-DE-obligatoris)) Louml-sungsansaumltze die einheitli) und weitverbreitet umgesetzt sind aber no) ni)tendguumlltig von Standardisierungsgremien verabs)iedet wurden werden derKategorie GDI-DE-optional zugeordnet Unter GDI-DE-zukuumln2ig sind Entwi-lungen zu Loumlsungsansaumltzen erfasst die weder auf einer stabilen Spezifikationberuhen no) si) im operationellen Einsatz befinden Diese Entwilungenwerden im Rahmen der GDI-DE diskutiert und unterstuumltzt
Im Dokument bdquoArampitektur der Geodateninfrastruktur Deutsamplandldquo sind alle rele-vanten Standards der GDI-DE aufgelistet kategorisiert und im Hinbli auf ihreAnwendbarkeit bewertet Betreiber von Geodatendiensten sind unter Beruuml-si)tigung der GDI-DE-Ar)itektur in der Lage ein Houml)stmaszlig an te)nis)erInteroperabilitaumlt zu errei)en Dabei ist zu bea)ten dass das Ar)itekturdoku-ment der GDI-DE kontinuierli) fortges)rieben wird Die jeweils guumlltige Versi-on ist auf der Homepage wwwgdi-deorg veroumlffentli)t
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Zum Zeitpunkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist die bdquoAr)itektur derGeodateninfrastruktur Deuts)landldquo in der Version 10 guumlltig (hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArampitekturKonzept_V1pdf)
Webbasierte Geodienste22
Na)folgend werden wi)tige OGC-basierte und in der bdquoAr)itektur der Geo-dateninfrastruktur Deuts)landldquo referenzierte Geodienste bes)rieben Die ak-tuelle Version kann der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquoentnommen werden
Web Map Service221Ein Web Map Service (WMS) ist ein webbasierter Kartendienst Er generiert uumlberverfuumlgbare Geodaten einen Kartenauss)ni und stellt ihn uumlber das Web bereitDie georeferenzierten Daten werden in ein Rasterbildformat wie beispielsweisePNG GIF oder JPEG umgewandelt und koumlnnen so auf jedem gaumlngigen Browserdargestellt und betra)tet werden Gelegentli) koumlnnen die Karten au) imVektorformat als SVG bereitgestellt werdenAlle gaumlngigen GIS bieten im Allgemeinen eine S)nistelle an um WMS-Dienstedirekt einzubinden und zu nutzen
Abbildung 4 Web Map Service
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Der WMS-Standard definiert folgende drei Operationen
Uumlber diebull GetCapabilities-Operation wird na) dem Leistungsumfangdes Dienstes gefragt Als Antwort werden spezifis)e Metadaten zu denangebotenen Geodaten in Form eines XML-Dokumentes an den Benut-zer zuruumlges)it Neben allgemeinen Informationenuumlber den Dienstwie zB den Anbieter oder die Ausgabeformate des WMS enthaumllt dieAntwort Angaben uumlber die verfuumlgbaren Layer die Projektionssystemeund den Koordinatenauss)ni
Der Bezug einer Karte erfolgt uumlber diebull GetMap-S)nistelle des WMSHierfuumlr muss eine Anfrage formuliert werden die vom Dienst ausge-wertet wird Anhand dieser Auswertung liefert der WMS ein Karten-bild zuruuml In der Anfrage lassen si) fuumlr eine individuelle Karte be-stimmte Parameter wie ua Bildgroumlszlige Bildformat Koordinatenrefe-renzsystem geografis)er Auss)ni oder ausgewaumlhlte Kartenlayersetzen
Die optionalebull GetFeatureInfo-Operation dient dazu festgelegte Sa)infor-mationen so genannte Aribute einzelner Objekte (engl features) ab-zufragen
Ein WMS der die beiden obligatoris)en Operationen ndash GetCapabilities undGetMap ndash anbietet wird als basic WMS bezei)net Bietet er zusaumltzli) dieGetFeatureInfo-Operationen an wird er als queryable WMS bezei)net
Der WMS ist im Verglei) zu anderen Geodiensten wie zB zum WFS te)-nis) einfa) realisierbar und bereits vielfa) implementiert In Deuts)landwurde auf der Grundlage der WMS-Spezifikation des OGC ein deuts)land-weit abgestimmtes Applikationsprofil erarbeitet und als Standard der GDI-DEverabs)iedet
Web Feature Service222Die Funktionalitaumlt eines WMS bes)raumlnkt si) auf die graphis)e Darstel-lung von Geodaten in Form von statis)en Karten oder Bildern Dem Nutzereines WMS-Dienstes steht somit nur soviel Information zur Verfuumlgung wieer visuell aus der Kartendarstellung ableiten kann Fuumlr Anwendungen dieuumlber eine reine Kartendarstellung hinausgehen rei)t dieser Informations-gehalt ni)t aus Mit dem Web Feature Service (WFS) besteht die Moumlgli)keituumlber das Web auf die zugrunde liegenden Objekte zuzugreifen also auf dieDaten selbst Ein WFS bezieht si) auss)lieszligli) auf Vektordaten Diese Da-ten kann der Nutzer visualisieren analysieren oder in anderer Form weiter-verarbeiten Neben einem lesenden Zugriff ist optional au) ein s)reiben-
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der Zugriff moumlgli) d h Daten koumlnnen sofort eingefuumlgt bearbeitet undentfernt werdenEin voll ausgebauter standardkonformer WFS 10 bietet vers)iedene Operatio-nen mit deren Hilfe man geographis)e Objekte einfuumlgen aktualisieren louml-s)en abfragen und finden kannIn Abhaumlngigkeit von den unterstuumltzten Operationen koumlnnen WFS-Dienste inbasic WFS oder transactional WFS unterteilt werden
Ein basic WFS muss die Operationenbull GetCapabilities DescribeFeatureTypeund GetFeature unterstuumltzen Damit wird dem Nutzer ein lesender Zu-griff auf das Datenangebot des WFS gewaumlhrt
Ein transactional WFS unterstuumltzt uumlber die Grundfunktionen des basicbullWFS hinaus au) die Operation Transaction und laumlsst damit s)reibendeZugriffe auf die Daten zu Uumlber die Lo$Feature-Operation koumlnnen ein-zelne Feature-Instanzen mit Veraumlnderungssperren belegt werden
Abbildung 5 Web Feature Service
Der WFS 11 hat zusaumltzli) zu WFS 10 die Operation GetGmlObject Neben derUnterteilung in basic und transactional wird hier die Erweiterung des basic WFSmit der Operation GetGmlObject als xlink WFS bezei)net Diese Art von WFSkann vers)a)telte XLinks waumlhrend einer GetFeature-Anfrage aufloumlsen unddie Elemente zuruumlliefern Unter XLink wird eine in XML bes)riebene Ver-
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knuumlpfung zwis)en Ressourcen verstanden um Elemente in XML-Dokumenteeinzufuumlgen Neben einfa)en Links aumlhnli) HTML-Links werden au) fortge-s)riene Links mit mehreren Zielen abgebildet
Web Coverage Service223Ein Web Coverage Service (WCS) liefert Geodaten die Phaumlnomene mit raumlumli)erVariabilitaumlt repraumlsentieren Hierzu gehoumlren beispielsweise Temperaturvertei-lung oder Houmlhenmodelle Diese Daten koumlnnen sehr detailliert und rei)haltigsein Neben der Visualisierung koumlnnen mit dem WCS thematis)e Daten bereit-gestellt werden beispielsweise zur Verwendung in komplexen Klima- oderUumlberflutungssimulationen Die Ausgabe der WCS-Daten kann sowohl im Ra-ster- als au) im Vektordatenformat erfolgen Momentan ist die Spezifikationjedo) auf einfa)e so genannte Grid Coverages begrenzt dh die Daten wer-den in festen Abstaumlnden wie in einem Gier strukturiert Ein WCS unterstuumltztdrei Operationen GetCapabilities DescribeCoverage und GetCoverage
Catalog Service224Mit Hilfe eines Katalogdienstes kann ein Nutzer in einer Infrastruktur na)Geodaten und Geodiensten zB WMS-Angebote su)en Hierzu werden ihreBes)reibungen die so genannten Metadaten im Catalogue Service Web (CSW)angemeldet um sie bei einer Su)e au) finden zu koumlnnen Diese Metadatenenthalten ua Informationen uumlber die Lage die Aufloumlsung oder den Maszligstabdie Qualitaumlt und Aktualitaumlt der Daten den Anbieter und die Zugriffsmoumlgli)-keiten Metainformationssysteme ermoumlgli)en in der Regel Metadaten zu er-fassen zu spei)ern auszuwerten und zu praumlsentieren
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Abbildung 6 Web Coverage Service
Karte
Abbildung 7 Catalog Service Web
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Web Feature Service Gazeeer225Der Web Feature Service Gazeeer (WFS-G) oder kurz Gazeeer Service lehnt si)in seiner Funktion an den Web Feature Service an Ein WFS-G s)a1 den Zu-gang zu raumbezogenen Daten uumlber geographis)e Namensverzei)nisse (englGazeeer) dh er liefert zu einem geographis)en Namen die Koordinaten oderstellt das Objekt in einem passenden Kartenauss)ni dar Er kann somit alsSu)dienst fuumlr Objekte (zB Hausadressen Ortsnamen etc) genutzt werden
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer
Anfangs wurde der WFS-G nur fuumlr digitale Namensverzei)nisse mit Punktko-ordinaten eingesetzt Mehr und mehr werden nun au) Objekte mit Linien-oder Flauml)engeometrien abgebildet O2 ist es zwemaumlszligig zu einem Objektsowohl seine Mielpunkts- als au) seine Umringskoordinaten zu spei)ernum flexibel in der Auswertung und der Darstellung zu sein Ein WFS-G kannau) in der umgekehrten Reihenfolge verwendet werden indem er zu einemKartenauss)ni die dazugehoumlrigen geographis)en Namen liefert Zum Zeit-punkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist der WFS-G no) kein verab-s)iedeter OGC-Standard
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Web Coordinate Transformation Service226Der Web Coordinate Transformation Service (WCTS) ist ein Webservice der aufGrundlage von festgelegten Transformationsparametern Koordinaten zwis)enReferenzsystemen umre)net zB von der Universalen-Transversalen-Merca-tor-Projektion in die Gauszlig-Kruumlger-Projektion Notwendig ist dieser Service dao2mals Geodaten aus vers)iedenen Quellen zusammengefuumlhrt werden muumls-sen Die Umre)nung erfolgt zur Laufzeit der Anfrage Dadur) koumlnnen Geo-daten in Geodateninfrastrukturen in ihren originaumlren Referenzsystemen gehal-ten werden Auss)laggebend fuumlr eine Haltung der Daten in mehreren Refe-renzsystemen sind ansonsten besondere Anforderungen an die notwendigeGenauigkeit und Performanz
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service
Der WCTS ist von der OGC no) ni)t als Standard verabs)iedet Glei)wohlgibt es bereits eine Reihe funktionierender So2ware-Implementierungen uabeim Bundesamt fuumlr Kartographie und Geodaumlsie (BKG)
Web Terrain Service227Ein Web Terrain Service (WTS) orientiert si) sehr stark am Konzept des WMSaber ermoumlgli)t zusaumltzli) eine 3D-Visualisierung von Geodaten Auf Anfrageliefert der Dienst statis)e 3D-Karten als Bilder zuruuml Grundlage dafuumlr bildendie Houmlhenangaben digitaler Gelaumlndemodelle WTS finden fuumlr unters)iedli)eZwee in Berei)en wie Geologie Tourismus Standortplanung Raumsimula-tion und Stadtmarketing sowie in Untersu)ungen im Berei) der Naturwis-
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sens)a2en Anwendung Derzeit liegt die Spezifikation des WTS als Entwurfbeim OGC vor
Abbildung 10 Web Terrain Service
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Auau und Betrieb webbasierter3Geodienste
Im folgenden Kapitel werden Hinweise zum praktis)en Vorgehen beim Auf-bau und Betrieb einzelner Geodienste gegeben Dabei werden im Wesentli)enGeodienste aufgegriffen die bereits im Abs)ni 22 des Leitfadens im Hinbliauf Funktionalitaumlt und Einsatzmoumlgli)keiten bes)rieben wurden1
Geodienste erfuumlllen keinen Selbstzwe sie sind vielmehr das Fundament fuumlrdie automatisierte Beantwortung raumbezogener Fragestellungen wie sie uaim Rahmen amtli)er Fa)verfahren au2reten zB bdquoWie ho) ist der Boden-ri)twert in einem bestimmten Arealldquo oder bdquoWo liegen S)utzgebiete die ei-nem bestimmten Nutzungszwe entgegenstehenldquo Im Abs)ni 35 werdendeshalb Aspekte der Einbeung der Dienste in te)nis)e Betriebsumgebun-gen uumlbergreifende Geodateninfrastrukturen (GDI) und E-Government-Anwen-dungen aufgegriffen
Einfuumlhrung31
bdquoWie kann i) meine Geodaten uumlber Dienste im Inter- oder Intranet bereitstellenund wel)e Dinge muumlssen dabei beruumlsi)tigt werdenldquo Dies ist eine haumlufiggestellte Frage die si) im Zusammenhang mit dem Auau und Betrieb vonGeodiensten ergibt Die Motivation zum Auau von Geodiensten kann vielfaumll-tig sein etwa
organisatoris)e und re)tli)e Vorgaben zBbullINSPIRE (₋ Infrastructure for Spatial Information in Europe re)tskrauml2igeEU-Ri)tlinie)die Geodatenzugangsgesetze des Bundes und der Laumlnder wel)e zur₋Umsetzung der Ri)tlinie verabs)iedet werdendie GDI-DE (₋ Geodateninfrastruktur Deutsampland)SEIS (₋ Shared Environmental Information System) der Europaumlis)en Kom-mission und der Europaumlis)en Umweltagentur oderdie europaumlis)e₋ Wasserrahmenriamptlinie (WRRL)
1 Hinweis Die in diesem Leitfaden genannten Kosten und Zeitaufwaumlnde sind ni)t verbindli) Sie
ergeben si) aus Erfahrungen sowie S)aumltzungen und sollen nur einen groben Eindru uumlber Kosten
und Zeitaufwand vermieln
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ges)auml2li)e Anforderungen wie die Verbesserung von Verwaltungs-bullverfahren effiziente Bearbeitung von fa)li)en AufgabenstellungenSteigerung des Geodatenvertriebs oder s)li)t die Reduzierung derHeterogenitaumlt von Produkt- und Datenlands)a2en
allgemeine politis)e Zielsetzungen wie die Steigerung der Transpa-bullrenz des Verwaltungshandelns der Buumlrgerfreundli)keit und Buumlrger-beteiligung der Verbesserung der Wirts)a2sfoumlrderung oder generellder Araktivitaumlt einer Region
Vor der Implementierung eines Geodienstes ist es somit sinnvoll si) Klarheituumlber den Zwe des Dienstes und seine eventuelle Rolle im Sinne uumlbergeordneterZiele undoder Ar)itekturen und Infrastrukturen der Organisation zu vers)af-fen Mit einem vorauss)auenden Konzept koumlnnen neu au+ommende Aufgabenwie die Ergaumlnzung weiterer Dienste (vgl Abs)ni 34) oder die Unterstuumltzungvon E-Government-Anforderungen (vgl Abs)ni 35) beruumlsi)tigt werden
Dienste bilden die Grundlage fuumlr die Entwilung von Anwendungen in ser-viceorientierten Arampitekturen (SOA) Die Dienste agieren als autonome Einheitendie untereinander in Interaktion treten zu prozessualen Mehrwertdienstenkombiniert (bdquoor)estriertldquo) und auf Basis standardisierter S)nistellen undProtokolle uumlber Adapter in Anwendungen und Fa)verfahren integriert werdenkoumlnnen Eine derartige offene bdquoDienstelands)a2ldquo kann s)riweise angepasstund erweitert werden Der dienstorientierte Ansatz bildet somit den Rahmenum hinsi)tli) si)wandelnder gesetzli)er organisatoris)er und te)nis)erBedingungen eine hohe Flexibilitaumlt und Agilitaumlt zu si)ernIst ein Dienst erst einmal im Betrieb kann es vorkommen dass weitere Interes-senten aufmerksam werden und den Dienst ebenfalls nutzen wollen Geradedann zeigt es si) ob der aufgesetzte Dienst wirkli) interoperabel ist und si)in andere Fa)verfahren beispielsweise anderer Behoumlrden oder Wirts)a2sun-ternehmen ohne groszligen Aufwand integrieren laumlsst Seitens der GDI-DE wer-den hierzu entspre)ende Standards empfohlen (vgl Abs)ni 215) Weiteredetaillierte und allgemeine Erlaumluterungen zum Auau interoperabler Diensteund Anwendungen im Kontext einer deuts)landweiten Geodateninfrastrukturenthaumllt das Dokument bdquoAr)itektur der GDI-DEldquo
Planung32
Die Entwilung von Geodiensten sollte als Projekt mit klar definierten Zeit-Aufwands- und Qualitaumltszielen verstanden werden Dabei muumlssen eine Reihevon Fragestellungen betra)tet werden
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Wel)e Anwender undoder Anwendungen benoumltigen den Geodienstbullggf au) uumlber den klassis)en Geo-Anwendungsberei) hinaus wiezB eine Einbeung in eine uumlbergreifende SOA-Plaform
Wel)e Inhalte und S)nistellen muumlssen entspre)end bereitgestelltbullwerden
Wel)e funktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zB Sa)-bulldatenabfrage benutzerdefinierbare Legende und Editierbarkeit
Wel)e organisatoris)en und re)tli)en Rahmenbedingungen sindbullzu bea)ten
Wel)e ni)tfunktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zBbullVerfuumlgbarkeit Performance Si)erheit und Skalierbarkeit
Wel)e te)nis)en Voraussetzungen und Anforderungen sind zu be-bulla)ten wie beispielsweise zugrunde liegende Geodatenbank und Da-tenmodell ggf separat anzubindenden Sa)datenbanken aus Fa)ver-fahren GIS-So2ware Web-Map-Server-So2ware und unterstuumltzteS)nistellen (WMS WFS etc)
Wel)e formalen Rahmenbedingungen sind zu bea)ten wie zB Si-bull)erheitsri)tlinien Datens)utz Nutzungsre)te und Copyrights
Sind lizenzre)tli)e Fragen fuumlr Daten Drier zu klaumlrenbull
Daruumlber hinaus sind weitere Fragen die klassis)en Aufgaben des Projektma-nagements aller IT-Projekte zu klaumlren
verfuumlgbaren finanziellen und personellen Ressourcenbull
dem benoumltigten Know-howbull
S)ulungsnotwendigkeitenbull
So2ware- und Systemauswahlbull
Testszenarien und Abnahmemodalitaumlten sowiebull
Betrieb und Wartungbull
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Hilfestellung bieten dabei Vorgehensmodelle wie beispielsweise das V-Modellonline verfuumlgbar unter hpwwwv-modell-xtde und die umfangrei) vorhan-dene Fa)literatur zu diesem Thema
Datenhaltung33
Grundlage fuumlr die Entwilung und Bereitstellung von Geodiensten sind dieDaten wie Metadaten und Geodaten ndash mit oder ohne Sa)daten Sie werden inder Regel in Datenbanken teilweise aber au) in Dateisystemen gehalten Indiesem Leitfaden sind Auau und Pflege von Geodatenbanken ni)t Gegen-stand der Betra)tung Denno) sollen hier die grundlegenden Moumlgli)keitenzentraler und dezentraler Datenhaltung erlaumlutert werden Dies ist im Kontextdieses Dokuments sowohl fuumlr die Verwaltung von Metadaten als au) von Se-kundaumlrgeodaten relevant auf deren Grundlage Geodienste aufgesetzt werdenFuumlr die Bereitstellung von Diensten die Sekundaumlrzween dienen ndash also ni)t derBearbeitung der primaumlren Fa)aufgabe ndash wird dringend empfohlen eine Trennungvon den primaumlren Produktionssystemen einzuriampten Zu groszlig ist die Gefahr vonnegativen We)selwirkungen des Produktionsbetriebs im jeweiligen Verfahrenund der Nutzung dur) die (teilweise) unbekannten Nutzer und Anwendungenfuumlr beide Seiten Sinnvoll ist dagegen die Implementierung eines Sekundaumlrda-tenbestandes fuumlr den Dienst Dieser Sekundaumlrbestand muss regelmaumlszligig moumlg-li)st automatis) aus dem Primaumlrverfahren aktualisiert werden etwa dur)unidirektionale Replikation der zugrunde liegenden Datenbanken Dadur)kann ggf au) gewaumlhrleistet werden dass vorhandene sensible Teildatenberei-)e aus dem Primaumlrsystem fuumlr die Uumlbertragung gefiltert und oumlffentli)en Nut-zern des Dienstes erst gar ni)t zugaumlngli) gema)t werden
Der Auau von Sekundaumlrdatenbestaumlnden kann mit erhebli)em finanziellemMehraufwand fuumlr Hardware und So2ware-Lizenzen verbunden sein Die Not-wendigkeit zur Kostenoptimierung legt es daher nahe die Sekundaumlrdatenuumlbergreifend in einem zentralen System zusammenzufuumlhren Dur) dieseZentralisierung der Sekundaumlrdatenbestaumlnde koumlnnen Synergien bei der Hard-und So2warebes)affung Wartung und der Umsetzung von ni)tfunktionalenAnforderungen der Anwender und Anwendungen wie Service Levels Perfor-mance (Load Balancing) oder IT-Si)erheit ausges)oumlp2 werden Dem gegen-uumlber steht ein erhoumlhter Abstimmungsbedarf und damit einhergehend ein ge-wisser Verlust an Flexibilitaumlt Beide Ar)itekturen haben daher ihre Bere)ti-gung und sollen im Folgenden gegenuumlber gestellt werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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InhaltEINLEITUNG1 6
Ziel der Brosuumlre11 6Motivation12 7
GEODIENSTE2 8
Einfuumlhrung21 8Dienste im Internet 8211GIS-Te)nologie 8212Zusammenfuumlhrung von Web- und GIS-Te)nologie 11213Standards und Normen 11214Standards und Normen in der GDI-DE 13215
Webbasierte Geodienste22 15Web Map Service 15221Web Feature Service 16222Web Coverage Service 18223Catalog Service 18224Web Feature Service Gazeeer 20225Web Coordinate Transformation Service 21226Web Terrain Service 21227
AUFBAU UND BETRIEB WEBBASIERTER GEODIENSTE3 23
Einfuumlhrung31 23Planung32 24Datenhaltung33 26
Dezentrale Datenhaltung 27331Zentrale Datenhaltung 28332Mis)formen 29333Datenhaltung fuumlr Metadaten 30334Datenhaltung fuumlr Geodaten 37335
Auau von Geodiensten34 38Kartendienste 38341Austaus)dienste 39342Su)dienste 40343Sonstige Dienste 41344
Nutzung von Geodiensten35 42Geodatenre)er)e 42351
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Geodatenvisualisierung und -analyse 44352Geodatenbearbeitung 49353Geodatenvertrieb 50354Auau einer Geodateninfrastruktur 50355Integration mit dem E-Government 52356Weitergehende Anforderungen an Dienste 53357bdquoGes)auml2smodelleldquo 58358
AUSBLICK4 59
Geodienste und Europa41 59Geodaten in neuen Dimensionen ndash42Ausbliampe fuumlr die Zukun$ 61
LITERATURVERZEICHNIS 63
WICHTIGE LINKS 65
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 67
ABKUumlRZUNGSVERZEICHNIS 68
GLOAR 71
IMPREUM 72
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Einleitung1S)aumltzungen zufolge sind ca 80 aller Ents)eidungen mit einem raumlumli)enBezug verknuumlp2 Daten mit einer Ortsangabe sei es eine Adresse eine Flur-stuumlsnummer ein Flusskilometer oder einer geografis)en Koordinate (kurzbdquoGeodatenldquo) sind somit eine wi)tige Komponente bei nahezu allen Aufgaben-gebieten der oumlffentli)en Hand
Ziel der Brosuumlre11
Der nunmehr in der 2 uumlberarbeiteten Auflage vorliegende bdquoLeitfaden fuumlr denAuau und den Betrieb webbasierter Geodiensteldquo liefert IT-Verantwortli)enEnts)eidern und Koordinatoren in der oumlffentli)en Verwaltung aber au) Per-sonen bzw Institutionen in Wirts)a2 und Wissens)a2 grundlegende Hin-weise fuumlr den Umgang mit der automatisierten Geodatenbereitstellung Es gehtdabei weniger um Produktinformation fuumlr EDV-Loumlsungen sondern vielmehrum Informationen uumlber Einsatzmoumlgli)keiten Implementierung und Gesamt-ar)itektur
Ziel der Bros)uumlre ist es
den Stand der Te)nik im Geoinformationswesen zu vermielnbull
den Zusammenhang zu uumlbergreifenden E-Government-Maszlignahmenbullund Geodateninfrastrukturkonzepten herzustellen
praktis)e Implementierungshinweise mit auf den Weg zu gebenbull
die Bedeutung der wi)tigsten Geostandards zu vermieln und daruuml-bullber hinaus
den hohen Nutzen interoperabel bereitgestellter Geodaten fuumlr automa-bulltisierte Verwaltungsprozesse deutli) zu ma)en
Die Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deutsampland (KSt GDI-DE) mouml)temit diesem Leitfaden die s)riweise Entwilung bzw den Ausbau einer na)-haltigen und effektiven Infrastruktur unterstuumltzen und den Leser auf aktuelleEntwilungen in diesem Berei) aufmerksam ma)en
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Motivation12
Die Methoden der Datenbereitstellung und -verarbeitung im Geo-Sektor habensi) in den letzten Jahrzehnten ents)eidend geaumlndert und weiterentwieltMit der Einfuumlhrung Geographisamper Informationssysteme (GIS) wurden bereits abden 80er Jahren Begriffe wie Geodaten und Geoinformatik gepraumlgt AnalogeMethoden der Datenerfassung -verwaltung und -analyse in amtli)en Regis-tern wurden damals dur) Geodatenbanken abgeloumlst Digitale Geoinformatio-nen also Geodaten konnten damit einfa)er integriert deutli) effizienter unds)neller verarbeitet oder in digitalen Karten visualisiert werden so zB beiZusammenfuumlhrung und Visualisierung unters)iedli)ster Fa)daten inner-halb einer thematis)en Karte
Mit der Verbreitung des Internets seit den 90er Jahren erhielt die rasante Ent-wilung im Geoinformationswesen einen deutli)en Innovationss)ub So las-sen si) oumlrtli) getrennt verwaltete Geodaten uumlber das Internet unabhaumlngig vonihrem Spei)erort einfa) und s)nell miteinander kombinieren Geodaten un-ters)iedli)er Herkun2 werden also ni)t mehr bilateral ausgetaus)t gegebe-nenfalls konvertiert und mehrfa) gespei)ert sondern stehen abholbereit fuumlrFa)verwaltungen Wirts)a2 oder Buumlrger online bdquoim Netzldquo zur VerfuumlgungDer Nutzer hat damit die Moumlgli)keit je na) Aufgabenstellung oder Interesseeigene Produkte dur) die Kombination der entspre)enden Daten selbst zuerzeugenSo wird zB bei der Planung von Verkehrswegen auf einfa)e Weise eine Natur-s)utz-Umweltvertraumlgli)keitspruumlfung unterstuumltzt indem Natur- und Land-s)a2ss)utzgebiete Flora-Fauna-Habitat- und Vogels)utzgebiete etc bereitswaumlhrend der Planungsphase uumlber das Internet ermielt kombiniert und dur)Uumlberlagerung mit dem Berei) der geplanten Trassenfuumlhrung visualisiert bzwbewertet werden Moumlgli) sind sol)e Szenarien wenn Datenhalter und Daten-verarbeiter die notwendigen organisatoris)en und te)nis)en Wei)en stel-len Hierzu muumlssen Geodaten auf standardisierte Weise und unabhaumlngig vomjeweiligen Fa)verfahren oder Ges)auml2sprozess uumlber das Internet bereitgestelltwerden Die Basis hierfuumlr bildet eine Geodateninfrastruktur als integrierter Be-standteil eines modernen E-Government
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Geodienste2In diesem Kapitel werden zunauml)st die Grundlagen zur Thematik bdquoGeodiensteldquoerlaumlutert Im Ans)luss werden konkret einzelne Dienste vorgestellt und hin-si)tli) ihres Zwes und ihrer Nutzungsmoumlgli)keiten bes)rieben
Einfuumlhrung21
Dienste im Internet211Das Internet ist ein weltweiter Verbund aus zusammenges)lossenen Compu-ternetzwerken die na) einem standardisierten Verfahren Informationen aus-taus)en Darauf aufgesetzte Dienste wie World Wide Web (WWW) E-Mail undTelefonie nutzen das Internet als UumlbertragungsmediumDas Internet und dessen verfuumlgbare Dienste sind heute grundlegender Bestand-teil unseres Alltags Sie sind fuumlr Buumlrger Wirts)a2 und Verwaltung ni)t mehrwegzudenken und aumlhnli) der Telekommunikation Teil der Infrastruktur un-serer Informationsgesells)a2Neben Austaus) und Veroumlffentli)ung von Medien wie beispielsweise Textenund Bildern sind uumlber das Internet au) spezielle Dienstleistungen wie Su)-mas)inen Routenplaner oder Internetbanking nutzbar Dahinter verbergensi) im Allgemeinen so genannte Webservices die von allen glei)ermaszligen ver-wendet werden voumlllig unabhaumlngig vom genutzten Betriebssystem oder vonvorhandenen Anwendungen auf dem PCDie oumlffentli)e Verwaltung nutzt diese Entwilungen indem sie miels einermodernen und innovativen IT-Infrastruktur Arbeitsprozesse vereinfa)t undbes)leunigt Die Planung und Umsetzung der entspre)enden Konzepte wirdals Electronic Government (E-Government) bezei)net und umfasst alle Prozesseder Ents)eidungsfindung Leistungserstellung und Publikation aus PolitikStaat und Verwaltung Zu den Kommunikationswegen gehoumlren Dienstleistun-gen von Behoumlrde-zu-Buumlrger (Government to Citizen G2C) von Behoumlrde-zu-Behoumlrde(Government to Government G2G) und von Behoumlrde-zu-Wirtsampa (Governmentto Business G2B)Der Abbau von Medienbruumlampen spielt im gesamten E-Government eine wi)tigeRolle Ein Medienbru) tri immer dann auf wenn innerhalb eines Prozessesphysikalis) oder digital unters)iedli)e Formate aufeinander treffen Bei-spielsweise stellt die Verarbeitung eines Dokuments in unters)iedli)en Datei-formaten waumlhrend eines Arbeitsablaufs einen sol)en Bru) dar Hier sind ent-spre)ende Abspra)en fuumlr si)ere und stoumlrungsfreie Verarbeitung notwendig
GIS-Tenologie212Die Bedeutung von Geographisampen Informationssystemen (GIS) nahm in den ver-gangenen Jahren in den Bundes- und Laumlnderverwaltungen stark zu Viele Ein-
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ri)tungen der Verwaltung erfassen spei)ern und verarbeiten Geodaten mitHilfe eines GIS weiter In den meisten Faumlllen werden die Geodaten au) karto-graphis) visualisiert Dur) Verknuumlpfungen vers)iedener Datenquellen sindneue Informationen ableitbar zB kann die Verknuumlpfung der Einzelinformatio-nen von Daten zu Geotopographie Geologie Landnutzung und Klima zu einerneuen Information uumlber Uumlbers)wemmungsgefahren fuumlhrenMit Geodaten koumlnnen weitere Informationen der realen Welt so genannte Sa)-daten mit der Lage und Ausdehnung des Objektes im Raum au) als Geome-triedaten bezei)net verknuumlp2 werden Der Raumbezug ist entweder direktdur) Koordinaten oder indirekt dur) relative Beziehungen zB Straszligen undHausnummern hergestelltBetra)ten wir beispielsweise einen Baum in einem Baumkataster so stellt die-ser ein Objekt dar Dieses Objekt ist )arakterisiert dur) eine Position im Raumund eine geometris)e Form (Geometriedaten) Informationen wie BaumartAlter Houmlhe Pflegezustand usw sind Sa)daten
Geodaten in einem GIS koumlnnen als Raster- und Vektordaten strukturiert sein
Rasterdaten setzen si) aus einzelnen glei) groszligen Bildelementen (Pixel) zu-sammen die in Matrixform dh in Zeilen und Spalten vorliegen Jedes Pixelbesitzt einen Informationswert der auf einer Karte mit einer bestimmten Farbewiedergegeben wird Diese Information ist beispielsweise eine Houmlhenangabeein S)adstoffwert ein Temperaturwert oder ndash wie bei einem Foto einer Digital-kamera ndash die numeris)e Codierung eines Farbwertes Rasterbilddaten entste-hen zB beim Scannen von Plaumlnen oder Karten und in der Fernerkundung DieDarstellung beliebiger Daten auf Bilds)irmen ist nur dur) vorherige Um-wandlung in ein Rasterformat (Rendering) moumlgli) Letztli) sind Rasterdatenim GIS-Berei) digitale Kartenbilder die si) uumlber das Internet einfa) trans-portieren lassen Im Unters)ied zu herkoumlmmli)en Bildern weisen sie eineGeoreferenzierung auf dh eine raumlumli)e Referenzinformation mit geodaumlti-s)em Bezugssystem die einmal zugeordnet und mit dem Kartenbild gespei-)ert wird Ein Format hierfuumlr ist das Geo Tagged Image File Format (GeoTIFF) inwel)em zusaumltzli) zu den Bildinformationen die raumlumli)en Referenzinfor-mationen gespei)ert werden
Vektordaten bes)reiben Objekte anhand von Vektoren Einfa) gesagt verbirgtsi) dahinter eine Geometrie die auf Stuumltzpunkten basiert Etwas mathemati-s)er betra)tet sind Vektoren Streen mit definierter Laumlnge Ri)tung undOrientierung Dur) die Aneinanderreihung einzelner Vektoren ergeben si)komplexere Geometrien Informationen wie Sa)daten werden mit dem Objektexplizit verknuumlp2 Die Objekte unters)eiden si) anhand ihrer geometris)enDimension in
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0D oder punktfoumlrmige Objekte wie zB eine Pegelmessstationbull
1D oder linienfoumlrmige Objekte wie zB ein Fluszliglauf oderbull
2D oder flauml)enfoumlrmige Objekte wie zB ein Wassers)utzgebietbull
Die digitale Erfassung einer Geometrie erfolgt vermessungste)nis) dur)Erzeugung von Koordinaten am realen Objekt oder miels Digitalisierungaus analogen Unterlagen in einer GIS-So2ware oder einer CAD-Anwendung(Computer Aided Design)
Abbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten in Anlehnung an Bill (2003)
Die erstellten Datensaumltze bzw Objekte werden in der Regel in einer Datenbankverwaltet Hierfuumlr ist eine Bes)reibung und Strukturierung der Objekte erfor-derli) ein so genanntes Datenmodell Unters)iedli)e Datenmodelle wie siein den einzelnen Fa)verwaltungen von Bund Laumlndern und Kommunen exis-tieren werden im Idealfall uumlber so genannte Austaus)s)nistellen miteinan-der verknuumlp2 Hierfuumlr sind fa)li)e und te)nis)e Vereinbarungen zu treffen
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Dann wird es moumlgli) getrennt voneinander erfasste und gepflegte Datenbe-staumlnde effizient miteinander zu verknuumlpfen und diese in entspre)ende Fa)-verfahren zu integrieren
Zusammenfuumlhrung von Web- und GIS-Tenologie213Die Integration der Daten in einzelne Fa)verfahren kann dur) die Zusam-menfuumlhrung von Internet-Te)nik und GIS-Funktionalitaumlten auf Basis eineswebbasierten Geodienstes erfolgen Geodienste koumlnnen dur) das Internet ver-netzt werden und die Nutzung von Geodaten vereinfa)en Im Idealfall erlei)-tern sie den Zugang zu Geodaten aus vers)iedenen Quellen in harmonisiertereffizienter und fa)uumlbergreifend integrierter Form
In vielen Berei)en der Wirts)a2 Wissens)a2 und der Verwaltung werdenmilerweile im Internet unters)iedli)e mit raumlumli)en Informationen in Ver-bindung stehende Dienstleistungen angeboten Diese Entwilung ist in annauml-hernd allen Laumlndern der Welt insbesondere in Europa festzustellen WerdenGeodienste und die dazugehoumlrigen Geodaten strukturiert und systematis) ko-ordiniert sowie verwaltungsebenen- und fa)uumlbergreifend angeboten wirddies als Geodateninfrastruktur (GDI) bezei)net Eine GDI besteht aus Geodateneins)lieszligli) Metadaten zu deren Bes)reibung Geodiensten und Netzwer-ken die auf Grundlage eins)laumlgiger Re)tsnormen te)nis)er Normen undStandards sowie Vereinbarungen uumlber Zugang und Nutzung koordiniert wer-den
Standards und Normen214In der Standardisierung werden Normen (de-jure Standards) und Standards (au)bdquoIndustriestandardsldquo de-facto Standards) unters)ieden Der Unters)ied liegt inder Entstehung und Verbindli)keit begruumlndet Standards werden meist nurvon einer Institution erzeugt dh es existiert dafuumlr anders als in der Normungkein im oumlffentli)en Au2rag handelndes Abstimmungsgremium Ein Standardwird ni)t offiziell international herausgegeben wie dies bei Normen der Fallist Einen regulaumlren Ablauf der Entstehung wie in der Normung gibt es ni)t
Das Open Geospatial Consortium (OGC) ist ein international taumltiges KonsortiumEs ist ein Zusammens)luss von ca 350 Vertretern aus Wirts)a2 Wissens)a2und Verwaltung Ziel des OGC ist es Spezifikationen und Standards fuumlr denAustaus) und die Bereitstellung von Geodaten und Diensten uumlber ein Netz-werk zu erstellen Die Faumlhigkeit Daten auf Basis von Standards und Normenmedienbru)frei uumlber Systemgrenzen hinweg auszutaus)en wird au) als In-teroperabilitaumlt bezei)netDas OGC arbeitet eng mit dem Teampnical Commiee 211 (TC 211) der InternationalOrganization for Standardization (ISO) zusammen wel)es die Entwilung derStandardisierungsreihe ISO 19100 vorantreibt In dieser Reihe werden Geoin-
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formationen und Geodienste normiert und als ISO-Standard veroumlffentli)t Da-bei werden Internet-Standards beruumlsi)tigt die vom World Wide Web Consor-tium (W3C) erarbeitet werdenAuf europaumlis)er Ebene erlaumlsst das Comiteacute Europeacuteen de Normalisation (CEN) fuumlrEuropa verbindli)e Normen Diese Normen sind von Normungsinstituten derMitgliedsstaaten zu uumlbernehmen Auf nationaler Ebene liegt die Zustaumlndigkeitin Deuts)land beim Deutsampen Institut fuumlr Normung (DIN)
Abbildung 2 Uumlberbli$ uumlber Standardisierungs- und Normungsgremien in Anlehnungan Pluumlmer (2003)
IETF Internet Engineering Task ForceOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupITU International Telecommunication UnionW3C The World Wide Web ConsortiumISO Internationale Organisation fuumlr StandardisierungIEC International Electroteampnical CommissionCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationETSI European Telecommunications Standards InstituteCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation ElectroteampniqueANSI American National Standards InstituteAFNOR Association Franccedilaise de NormalisationBSI British Standards InstitutionJISC Japanese Industrial Standards CommieeDIN Deutsampes Institut fuumlr NormungSNV Sampweizerisampe Normen-VereinigungON Oumlsterreiampisampes Normungsinstitut
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Im Standardisierungsumfeld sind weitere nationale Organisationen taumltig Einezentrale Stelle nimmt die IT-Steuerung des Bundes dur) das Bundesministeriumdes Innern (BMI) ein Ihr obliegt die Publikation von bdquoStandards und Arampitekturenfuumlr E-Government-Anwendungenldquo (SAGA) fuumlr die Bundesverwaltung Hierin fin-den si) Spezifikationen aus internationalen Vorgaben wie ISO W3C oder OGCwieder Aber au) nationale Standardisierungsempfehlungen werden hier pu-bliziert Die Laumlnder publizieren ebenfalls fuumlr ihre Verwaltungen verbindli)eE-Government-Standards die mit dem Bund und den Kommunen abgestimmtsindIm Kooperationsaussampuss Automatisierte Datenverarbeitung (KoopA ADV) werdenEinsatz der Informations- und Kommunikationsteampniken (IT) und wi)tige IT-Vor-haben in der oumlffentli)en Verwaltung abgestimmt Diesem Gremium gehoumlrender Bund die Bundeslaumlnder und die drei kommunalen Spitzenverbaumlnde anIm Au2rag der KoopA entwielt die OSCI-Leitstelle (Online Services ComputerInterface) das Protokoll OSCI-Transport weiter wel)es einen vers)luumlsseltenund digital signierten Datenaustaus) ermoumlgli)t Zusammen mit der IT-Steue-rung des Bundes koordiniert die OSCI-Leitstelle das Deuts)land-Online-Vor-haben bdquoStandardisierungldquo
Standards und Normen in der GDI-DE215Die Normen und Standards der ISO und des OGC werden kontinuierli) wei-terentwielt so dass mit der Zeit aumlhnli) wie bei weit verbreiteter So2wareunters)iedli)e Versionen genutzt werden Zudem enthalten viele StandardsGestaltungsfreiraumlume Dadur) erhoumlhen si) die Einsatzmoumlgli)keiten derStandards Glei)ermaszligen wird jedo)die Interoperabilitaumlt zwis)en Geodiens-ten einges)raumlnkt Die Gestaltungsfreiraumlume lassen si) am Beispiel der Koor-dinatenreferenzsysteme verans)auli)en Viele Spezifikationen treffen keineFestlegung uumlber die Verwendung eines bestimmten Referenzsystems Sie sehenledigli) die Verwendung eines beliebigen Referenzsystems vor Im Ergebniswerden bei Diensten unter Umstaumlnden die glei)en Spezifikationen (Standards)verwendet aber aufgrund der moumlgli)erweise unters)iedli)en Koordinaten-referenzsysteme wird ein interoperabler Geodatenaustaus) verhindert
Ein weiteres Problem besteht bei Anwendungsfaumlllen fuumlr die no) keine befrie-digenden spri) einsatzreifen Spezifikationen existieren Beispielsweise gibt esseit Februar 2008 eine erste Spezifikation namens GeoXACML (Geo eXtensibleAccess Control Markup Language) Fuumlr OGC Webservices um Zugangskontrolleund Autorisierung zu gewaumlhrleisten fehlen jedo) entspre)ende Dokumentedie aufzeigen wie ein Einsatz von GeoXACML konkret funktioniert Ebensowird eine Anpassung bisheriger OGC-Standards notwendig werden Derzeitwerden Dienste proprietaumlr abgesi)ert Dabei geht der groumlszligte Nutzen naumlmli)die Anbindung an andere Portale und somit der Datenaustaus) uumlber die Sys-temgrenzen hinweg verloren
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Innerhalb der Geodateninfrastruktur Deutsampland (GDI-DE) werden deshalb dieSpezifikationen verfuumlgbarer Loumlsungsansaumltze insbesondere von OGC und ISObewertet und in Hinbli auf ihre Interoperabilitaumlt uumlberpruuml2 Je na) Reifegradwird eine Spezifikation der Kategorie GDI-DE-obligatorisamp GDI-DE-optionaloder GDI-DE-zukuumlnig zugeordnet
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads
Obligatoris)e Spezifikationen im Rahmen der GDI-DE sind national und inter-national anerkannte Spezifikationen und Normen (GDI-DE-obligatoris)) Louml-sungsansaumltze die einheitli) und weitverbreitet umgesetzt sind aber no) ni)tendguumlltig von Standardisierungsgremien verabs)iedet wurden werden derKategorie GDI-DE-optional zugeordnet Unter GDI-DE-zukuumln2ig sind Entwi-lungen zu Loumlsungsansaumltzen erfasst die weder auf einer stabilen Spezifikationberuhen no) si) im operationellen Einsatz befinden Diese Entwilungenwerden im Rahmen der GDI-DE diskutiert und unterstuumltzt
Im Dokument bdquoArampitektur der Geodateninfrastruktur Deutsamplandldquo sind alle rele-vanten Standards der GDI-DE aufgelistet kategorisiert und im Hinbli auf ihreAnwendbarkeit bewertet Betreiber von Geodatendiensten sind unter Beruuml-si)tigung der GDI-DE-Ar)itektur in der Lage ein Houml)stmaszlig an te)nis)erInteroperabilitaumlt zu errei)en Dabei ist zu bea)ten dass das Ar)itekturdoku-ment der GDI-DE kontinuierli) fortges)rieben wird Die jeweils guumlltige Versi-on ist auf der Homepage wwwgdi-deorg veroumlffentli)t
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Zum Zeitpunkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist die bdquoAr)itektur derGeodateninfrastruktur Deuts)landldquo in der Version 10 guumlltig (hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArampitekturKonzept_V1pdf)
Webbasierte Geodienste22
Na)folgend werden wi)tige OGC-basierte und in der bdquoAr)itektur der Geo-dateninfrastruktur Deuts)landldquo referenzierte Geodienste bes)rieben Die ak-tuelle Version kann der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquoentnommen werden
Web Map Service221Ein Web Map Service (WMS) ist ein webbasierter Kartendienst Er generiert uumlberverfuumlgbare Geodaten einen Kartenauss)ni und stellt ihn uumlber das Web bereitDie georeferenzierten Daten werden in ein Rasterbildformat wie beispielsweisePNG GIF oder JPEG umgewandelt und koumlnnen so auf jedem gaumlngigen Browserdargestellt und betra)tet werden Gelegentli) koumlnnen die Karten au) imVektorformat als SVG bereitgestellt werdenAlle gaumlngigen GIS bieten im Allgemeinen eine S)nistelle an um WMS-Dienstedirekt einzubinden und zu nutzen
Abbildung 4 Web Map Service
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Der WMS-Standard definiert folgende drei Operationen
Uumlber diebull GetCapabilities-Operation wird na) dem Leistungsumfangdes Dienstes gefragt Als Antwort werden spezifis)e Metadaten zu denangebotenen Geodaten in Form eines XML-Dokumentes an den Benut-zer zuruumlges)it Neben allgemeinen Informationenuumlber den Dienstwie zB den Anbieter oder die Ausgabeformate des WMS enthaumllt dieAntwort Angaben uumlber die verfuumlgbaren Layer die Projektionssystemeund den Koordinatenauss)ni
Der Bezug einer Karte erfolgt uumlber diebull GetMap-S)nistelle des WMSHierfuumlr muss eine Anfrage formuliert werden die vom Dienst ausge-wertet wird Anhand dieser Auswertung liefert der WMS ein Karten-bild zuruuml In der Anfrage lassen si) fuumlr eine individuelle Karte be-stimmte Parameter wie ua Bildgroumlszlige Bildformat Koordinatenrefe-renzsystem geografis)er Auss)ni oder ausgewaumlhlte Kartenlayersetzen
Die optionalebull GetFeatureInfo-Operation dient dazu festgelegte Sa)infor-mationen so genannte Aribute einzelner Objekte (engl features) ab-zufragen
Ein WMS der die beiden obligatoris)en Operationen ndash GetCapabilities undGetMap ndash anbietet wird als basic WMS bezei)net Bietet er zusaumltzli) dieGetFeatureInfo-Operationen an wird er als queryable WMS bezei)net
Der WMS ist im Verglei) zu anderen Geodiensten wie zB zum WFS te)-nis) einfa) realisierbar und bereits vielfa) implementiert In Deuts)landwurde auf der Grundlage der WMS-Spezifikation des OGC ein deuts)land-weit abgestimmtes Applikationsprofil erarbeitet und als Standard der GDI-DEverabs)iedet
Web Feature Service222Die Funktionalitaumlt eines WMS bes)raumlnkt si) auf die graphis)e Darstel-lung von Geodaten in Form von statis)en Karten oder Bildern Dem Nutzereines WMS-Dienstes steht somit nur soviel Information zur Verfuumlgung wieer visuell aus der Kartendarstellung ableiten kann Fuumlr Anwendungen dieuumlber eine reine Kartendarstellung hinausgehen rei)t dieser Informations-gehalt ni)t aus Mit dem Web Feature Service (WFS) besteht die Moumlgli)keituumlber das Web auf die zugrunde liegenden Objekte zuzugreifen also auf dieDaten selbst Ein WFS bezieht si) auss)lieszligli) auf Vektordaten Diese Da-ten kann der Nutzer visualisieren analysieren oder in anderer Form weiter-verarbeiten Neben einem lesenden Zugriff ist optional au) ein s)reiben-
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der Zugriff moumlgli) d h Daten koumlnnen sofort eingefuumlgt bearbeitet undentfernt werdenEin voll ausgebauter standardkonformer WFS 10 bietet vers)iedene Operatio-nen mit deren Hilfe man geographis)e Objekte einfuumlgen aktualisieren louml-s)en abfragen und finden kannIn Abhaumlngigkeit von den unterstuumltzten Operationen koumlnnen WFS-Dienste inbasic WFS oder transactional WFS unterteilt werden
Ein basic WFS muss die Operationenbull GetCapabilities DescribeFeatureTypeund GetFeature unterstuumltzen Damit wird dem Nutzer ein lesender Zu-griff auf das Datenangebot des WFS gewaumlhrt
Ein transactional WFS unterstuumltzt uumlber die Grundfunktionen des basicbullWFS hinaus au) die Operation Transaction und laumlsst damit s)reibendeZugriffe auf die Daten zu Uumlber die Lo$Feature-Operation koumlnnen ein-zelne Feature-Instanzen mit Veraumlnderungssperren belegt werden
Abbildung 5 Web Feature Service
Der WFS 11 hat zusaumltzli) zu WFS 10 die Operation GetGmlObject Neben derUnterteilung in basic und transactional wird hier die Erweiterung des basic WFSmit der Operation GetGmlObject als xlink WFS bezei)net Diese Art von WFSkann vers)a)telte XLinks waumlhrend einer GetFeature-Anfrage aufloumlsen unddie Elemente zuruumlliefern Unter XLink wird eine in XML bes)riebene Ver-
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knuumlpfung zwis)en Ressourcen verstanden um Elemente in XML-Dokumenteeinzufuumlgen Neben einfa)en Links aumlhnli) HTML-Links werden au) fortge-s)riene Links mit mehreren Zielen abgebildet
Web Coverage Service223Ein Web Coverage Service (WCS) liefert Geodaten die Phaumlnomene mit raumlumli)erVariabilitaumlt repraumlsentieren Hierzu gehoumlren beispielsweise Temperaturvertei-lung oder Houmlhenmodelle Diese Daten koumlnnen sehr detailliert und rei)haltigsein Neben der Visualisierung koumlnnen mit dem WCS thematis)e Daten bereit-gestellt werden beispielsweise zur Verwendung in komplexen Klima- oderUumlberflutungssimulationen Die Ausgabe der WCS-Daten kann sowohl im Ra-ster- als au) im Vektordatenformat erfolgen Momentan ist die Spezifikationjedo) auf einfa)e so genannte Grid Coverages begrenzt dh die Daten wer-den in festen Abstaumlnden wie in einem Gier strukturiert Ein WCS unterstuumltztdrei Operationen GetCapabilities DescribeCoverage und GetCoverage
Catalog Service224Mit Hilfe eines Katalogdienstes kann ein Nutzer in einer Infrastruktur na)Geodaten und Geodiensten zB WMS-Angebote su)en Hierzu werden ihreBes)reibungen die so genannten Metadaten im Catalogue Service Web (CSW)angemeldet um sie bei einer Su)e au) finden zu koumlnnen Diese Metadatenenthalten ua Informationen uumlber die Lage die Aufloumlsung oder den Maszligstabdie Qualitaumlt und Aktualitaumlt der Daten den Anbieter und die Zugriffsmoumlgli)-keiten Metainformationssysteme ermoumlgli)en in der Regel Metadaten zu er-fassen zu spei)ern auszuwerten und zu praumlsentieren
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Abbildung 6 Web Coverage Service
Karte
Abbildung 7 Catalog Service Web
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Web Feature Service Gazeeer225Der Web Feature Service Gazeeer (WFS-G) oder kurz Gazeeer Service lehnt si)in seiner Funktion an den Web Feature Service an Ein WFS-G s)a1 den Zu-gang zu raumbezogenen Daten uumlber geographis)e Namensverzei)nisse (englGazeeer) dh er liefert zu einem geographis)en Namen die Koordinaten oderstellt das Objekt in einem passenden Kartenauss)ni dar Er kann somit alsSu)dienst fuumlr Objekte (zB Hausadressen Ortsnamen etc) genutzt werden
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer
Anfangs wurde der WFS-G nur fuumlr digitale Namensverzei)nisse mit Punktko-ordinaten eingesetzt Mehr und mehr werden nun au) Objekte mit Linien-oder Flauml)engeometrien abgebildet O2 ist es zwemaumlszligig zu einem Objektsowohl seine Mielpunkts- als au) seine Umringskoordinaten zu spei)ernum flexibel in der Auswertung und der Darstellung zu sein Ein WFS-G kannau) in der umgekehrten Reihenfolge verwendet werden indem er zu einemKartenauss)ni die dazugehoumlrigen geographis)en Namen liefert Zum Zeit-punkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist der WFS-G no) kein verab-s)iedeter OGC-Standard
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Web Coordinate Transformation Service226Der Web Coordinate Transformation Service (WCTS) ist ein Webservice der aufGrundlage von festgelegten Transformationsparametern Koordinaten zwis)enReferenzsystemen umre)net zB von der Universalen-Transversalen-Merca-tor-Projektion in die Gauszlig-Kruumlger-Projektion Notwendig ist dieser Service dao2mals Geodaten aus vers)iedenen Quellen zusammengefuumlhrt werden muumls-sen Die Umre)nung erfolgt zur Laufzeit der Anfrage Dadur) koumlnnen Geo-daten in Geodateninfrastrukturen in ihren originaumlren Referenzsystemen gehal-ten werden Auss)laggebend fuumlr eine Haltung der Daten in mehreren Refe-renzsystemen sind ansonsten besondere Anforderungen an die notwendigeGenauigkeit und Performanz
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service
Der WCTS ist von der OGC no) ni)t als Standard verabs)iedet Glei)wohlgibt es bereits eine Reihe funktionierender So2ware-Implementierungen uabeim Bundesamt fuumlr Kartographie und Geodaumlsie (BKG)
Web Terrain Service227Ein Web Terrain Service (WTS) orientiert si) sehr stark am Konzept des WMSaber ermoumlgli)t zusaumltzli) eine 3D-Visualisierung von Geodaten Auf Anfrageliefert der Dienst statis)e 3D-Karten als Bilder zuruuml Grundlage dafuumlr bildendie Houmlhenangaben digitaler Gelaumlndemodelle WTS finden fuumlr unters)iedli)eZwee in Berei)en wie Geologie Tourismus Standortplanung Raumsimula-tion und Stadtmarketing sowie in Untersu)ungen im Berei) der Naturwis-
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sens)a2en Anwendung Derzeit liegt die Spezifikation des WTS als Entwurfbeim OGC vor
Abbildung 10 Web Terrain Service
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Auau und Betrieb webbasierter3Geodienste
Im folgenden Kapitel werden Hinweise zum praktis)en Vorgehen beim Auf-bau und Betrieb einzelner Geodienste gegeben Dabei werden im Wesentli)enGeodienste aufgegriffen die bereits im Abs)ni 22 des Leitfadens im Hinbliauf Funktionalitaumlt und Einsatzmoumlgli)keiten bes)rieben wurden1
Geodienste erfuumlllen keinen Selbstzwe sie sind vielmehr das Fundament fuumlrdie automatisierte Beantwortung raumbezogener Fragestellungen wie sie uaim Rahmen amtli)er Fa)verfahren au2reten zB bdquoWie ho) ist der Boden-ri)twert in einem bestimmten Arealldquo oder bdquoWo liegen S)utzgebiete die ei-nem bestimmten Nutzungszwe entgegenstehenldquo Im Abs)ni 35 werdendeshalb Aspekte der Einbeung der Dienste in te)nis)e Betriebsumgebun-gen uumlbergreifende Geodateninfrastrukturen (GDI) und E-Government-Anwen-dungen aufgegriffen
Einfuumlhrung31
bdquoWie kann i) meine Geodaten uumlber Dienste im Inter- oder Intranet bereitstellenund wel)e Dinge muumlssen dabei beruumlsi)tigt werdenldquo Dies ist eine haumlufiggestellte Frage die si) im Zusammenhang mit dem Auau und Betrieb vonGeodiensten ergibt Die Motivation zum Auau von Geodiensten kann vielfaumll-tig sein etwa
organisatoris)e und re)tli)e Vorgaben zBbullINSPIRE (₋ Infrastructure for Spatial Information in Europe re)tskrauml2igeEU-Ri)tlinie)die Geodatenzugangsgesetze des Bundes und der Laumlnder wel)e zur₋Umsetzung der Ri)tlinie verabs)iedet werdendie GDI-DE (₋ Geodateninfrastruktur Deutsampland)SEIS (₋ Shared Environmental Information System) der Europaumlis)en Kom-mission und der Europaumlis)en Umweltagentur oderdie europaumlis)e₋ Wasserrahmenriamptlinie (WRRL)
1 Hinweis Die in diesem Leitfaden genannten Kosten und Zeitaufwaumlnde sind ni)t verbindli) Sie
ergeben si) aus Erfahrungen sowie S)aumltzungen und sollen nur einen groben Eindru uumlber Kosten
und Zeitaufwand vermieln
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ges)auml2li)e Anforderungen wie die Verbesserung von Verwaltungs-bullverfahren effiziente Bearbeitung von fa)li)en AufgabenstellungenSteigerung des Geodatenvertriebs oder s)li)t die Reduzierung derHeterogenitaumlt von Produkt- und Datenlands)a2en
allgemeine politis)e Zielsetzungen wie die Steigerung der Transpa-bullrenz des Verwaltungshandelns der Buumlrgerfreundli)keit und Buumlrger-beteiligung der Verbesserung der Wirts)a2sfoumlrderung oder generellder Araktivitaumlt einer Region
Vor der Implementierung eines Geodienstes ist es somit sinnvoll si) Klarheituumlber den Zwe des Dienstes und seine eventuelle Rolle im Sinne uumlbergeordneterZiele undoder Ar)itekturen und Infrastrukturen der Organisation zu vers)af-fen Mit einem vorauss)auenden Konzept koumlnnen neu au+ommende Aufgabenwie die Ergaumlnzung weiterer Dienste (vgl Abs)ni 34) oder die Unterstuumltzungvon E-Government-Anforderungen (vgl Abs)ni 35) beruumlsi)tigt werden
Dienste bilden die Grundlage fuumlr die Entwilung von Anwendungen in ser-viceorientierten Arampitekturen (SOA) Die Dienste agieren als autonome Einheitendie untereinander in Interaktion treten zu prozessualen Mehrwertdienstenkombiniert (bdquoor)estriertldquo) und auf Basis standardisierter S)nistellen undProtokolle uumlber Adapter in Anwendungen und Fa)verfahren integriert werdenkoumlnnen Eine derartige offene bdquoDienstelands)a2ldquo kann s)riweise angepasstund erweitert werden Der dienstorientierte Ansatz bildet somit den Rahmenum hinsi)tli) si)wandelnder gesetzli)er organisatoris)er und te)nis)erBedingungen eine hohe Flexibilitaumlt und Agilitaumlt zu si)ernIst ein Dienst erst einmal im Betrieb kann es vorkommen dass weitere Interes-senten aufmerksam werden und den Dienst ebenfalls nutzen wollen Geradedann zeigt es si) ob der aufgesetzte Dienst wirkli) interoperabel ist und si)in andere Fa)verfahren beispielsweise anderer Behoumlrden oder Wirts)a2sun-ternehmen ohne groszligen Aufwand integrieren laumlsst Seitens der GDI-DE wer-den hierzu entspre)ende Standards empfohlen (vgl Abs)ni 215) Weiteredetaillierte und allgemeine Erlaumluterungen zum Auau interoperabler Diensteund Anwendungen im Kontext einer deuts)landweiten Geodateninfrastrukturenthaumllt das Dokument bdquoAr)itektur der GDI-DEldquo
Planung32
Die Entwilung von Geodiensten sollte als Projekt mit klar definierten Zeit-Aufwands- und Qualitaumltszielen verstanden werden Dabei muumlssen eine Reihevon Fragestellungen betra)tet werden
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Wel)e Anwender undoder Anwendungen benoumltigen den Geodienstbullggf au) uumlber den klassis)en Geo-Anwendungsberei) hinaus wiezB eine Einbeung in eine uumlbergreifende SOA-Plaform
Wel)e Inhalte und S)nistellen muumlssen entspre)end bereitgestelltbullwerden
Wel)e funktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zB Sa)-bulldatenabfrage benutzerdefinierbare Legende und Editierbarkeit
Wel)e organisatoris)en und re)tli)en Rahmenbedingungen sindbullzu bea)ten
Wel)e ni)tfunktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zBbullVerfuumlgbarkeit Performance Si)erheit und Skalierbarkeit
Wel)e te)nis)en Voraussetzungen und Anforderungen sind zu be-bulla)ten wie beispielsweise zugrunde liegende Geodatenbank und Da-tenmodell ggf separat anzubindenden Sa)datenbanken aus Fa)ver-fahren GIS-So2ware Web-Map-Server-So2ware und unterstuumltzteS)nistellen (WMS WFS etc)
Wel)e formalen Rahmenbedingungen sind zu bea)ten wie zB Si-bull)erheitsri)tlinien Datens)utz Nutzungsre)te und Copyrights
Sind lizenzre)tli)e Fragen fuumlr Daten Drier zu klaumlrenbull
Daruumlber hinaus sind weitere Fragen die klassis)en Aufgaben des Projektma-nagements aller IT-Projekte zu klaumlren
verfuumlgbaren finanziellen und personellen Ressourcenbull
dem benoumltigten Know-howbull
S)ulungsnotwendigkeitenbull
So2ware- und Systemauswahlbull
Testszenarien und Abnahmemodalitaumlten sowiebull
Betrieb und Wartungbull
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Hilfestellung bieten dabei Vorgehensmodelle wie beispielsweise das V-Modellonline verfuumlgbar unter hpwwwv-modell-xtde und die umfangrei) vorhan-dene Fa)literatur zu diesem Thema
Datenhaltung33
Grundlage fuumlr die Entwilung und Bereitstellung von Geodiensten sind dieDaten wie Metadaten und Geodaten ndash mit oder ohne Sa)daten Sie werden inder Regel in Datenbanken teilweise aber au) in Dateisystemen gehalten Indiesem Leitfaden sind Auau und Pflege von Geodatenbanken ni)t Gegen-stand der Betra)tung Denno) sollen hier die grundlegenden Moumlgli)keitenzentraler und dezentraler Datenhaltung erlaumlutert werden Dies ist im Kontextdieses Dokuments sowohl fuumlr die Verwaltung von Metadaten als au) von Se-kundaumlrgeodaten relevant auf deren Grundlage Geodienste aufgesetzt werdenFuumlr die Bereitstellung von Diensten die Sekundaumlrzween dienen ndash also ni)t derBearbeitung der primaumlren Fa)aufgabe ndash wird dringend empfohlen eine Trennungvon den primaumlren Produktionssystemen einzuriampten Zu groszlig ist die Gefahr vonnegativen We)selwirkungen des Produktionsbetriebs im jeweiligen Verfahrenund der Nutzung dur) die (teilweise) unbekannten Nutzer und Anwendungenfuumlr beide Seiten Sinnvoll ist dagegen die Implementierung eines Sekundaumlrda-tenbestandes fuumlr den Dienst Dieser Sekundaumlrbestand muss regelmaumlszligig moumlg-li)st automatis) aus dem Primaumlrverfahren aktualisiert werden etwa dur)unidirektionale Replikation der zugrunde liegenden Datenbanken Dadur)kann ggf au) gewaumlhrleistet werden dass vorhandene sensible Teildatenberei-)e aus dem Primaumlrsystem fuumlr die Uumlbertragung gefiltert und oumlffentli)en Nut-zern des Dienstes erst gar ni)t zugaumlngli) gema)t werden
Der Auau von Sekundaumlrdatenbestaumlnden kann mit erhebli)em finanziellemMehraufwand fuumlr Hardware und So2ware-Lizenzen verbunden sein Die Not-wendigkeit zur Kostenoptimierung legt es daher nahe die Sekundaumlrdatenuumlbergreifend in einem zentralen System zusammenzufuumlhren Dur) dieseZentralisierung der Sekundaumlrdatenbestaumlnde koumlnnen Synergien bei der Hard-und So2warebes)affung Wartung und der Umsetzung von ni)tfunktionalenAnforderungen der Anwender und Anwendungen wie Service Levels Perfor-mance (Load Balancing) oder IT-Si)erheit ausges)oumlp2 werden Dem gegen-uumlber steht ein erhoumlhter Abstimmungsbedarf und damit einhergehend ein ge-wisser Verlust an Flexibilitaumlt Beide Ar)itekturen haben daher ihre Bere)ti-gung und sollen im Folgenden gegenuumlber gestellt werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Geodatenvisualisierung und -analyse 44352Geodatenbearbeitung 49353Geodatenvertrieb 50354Auau einer Geodateninfrastruktur 50355Integration mit dem E-Government 52356Weitergehende Anforderungen an Dienste 53357bdquoGes)auml2smodelleldquo 58358
AUSBLICK4 59
Geodienste und Europa41 59Geodaten in neuen Dimensionen ndash42Ausbliampe fuumlr die Zukun$ 61
LITERATURVERZEICHNIS 63
WICHTIGE LINKS 65
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 67
ABKUumlRZUNGSVERZEICHNIS 68
GLOAR 71
IMPREUM 72
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Einleitung1S)aumltzungen zufolge sind ca 80 aller Ents)eidungen mit einem raumlumli)enBezug verknuumlp2 Daten mit einer Ortsangabe sei es eine Adresse eine Flur-stuumlsnummer ein Flusskilometer oder einer geografis)en Koordinate (kurzbdquoGeodatenldquo) sind somit eine wi)tige Komponente bei nahezu allen Aufgaben-gebieten der oumlffentli)en Hand
Ziel der Brosuumlre11
Der nunmehr in der 2 uumlberarbeiteten Auflage vorliegende bdquoLeitfaden fuumlr denAuau und den Betrieb webbasierter Geodiensteldquo liefert IT-Verantwortli)enEnts)eidern und Koordinatoren in der oumlffentli)en Verwaltung aber au) Per-sonen bzw Institutionen in Wirts)a2 und Wissens)a2 grundlegende Hin-weise fuumlr den Umgang mit der automatisierten Geodatenbereitstellung Es gehtdabei weniger um Produktinformation fuumlr EDV-Loumlsungen sondern vielmehrum Informationen uumlber Einsatzmoumlgli)keiten Implementierung und Gesamt-ar)itektur
Ziel der Bros)uumlre ist es
den Stand der Te)nik im Geoinformationswesen zu vermielnbull
den Zusammenhang zu uumlbergreifenden E-Government-Maszlignahmenbullund Geodateninfrastrukturkonzepten herzustellen
praktis)e Implementierungshinweise mit auf den Weg zu gebenbull
die Bedeutung der wi)tigsten Geostandards zu vermieln und daruuml-bullber hinaus
den hohen Nutzen interoperabel bereitgestellter Geodaten fuumlr automa-bulltisierte Verwaltungsprozesse deutli) zu ma)en
Die Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deutsampland (KSt GDI-DE) mouml)temit diesem Leitfaden die s)riweise Entwilung bzw den Ausbau einer na)-haltigen und effektiven Infrastruktur unterstuumltzen und den Leser auf aktuelleEntwilungen in diesem Berei) aufmerksam ma)en
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Motivation12
Die Methoden der Datenbereitstellung und -verarbeitung im Geo-Sektor habensi) in den letzten Jahrzehnten ents)eidend geaumlndert und weiterentwieltMit der Einfuumlhrung Geographisamper Informationssysteme (GIS) wurden bereits abden 80er Jahren Begriffe wie Geodaten und Geoinformatik gepraumlgt AnalogeMethoden der Datenerfassung -verwaltung und -analyse in amtli)en Regis-tern wurden damals dur) Geodatenbanken abgeloumlst Digitale Geoinformatio-nen also Geodaten konnten damit einfa)er integriert deutli) effizienter unds)neller verarbeitet oder in digitalen Karten visualisiert werden so zB beiZusammenfuumlhrung und Visualisierung unters)iedli)ster Fa)daten inner-halb einer thematis)en Karte
Mit der Verbreitung des Internets seit den 90er Jahren erhielt die rasante Ent-wilung im Geoinformationswesen einen deutli)en Innovationss)ub So las-sen si) oumlrtli) getrennt verwaltete Geodaten uumlber das Internet unabhaumlngig vonihrem Spei)erort einfa) und s)nell miteinander kombinieren Geodaten un-ters)iedli)er Herkun2 werden also ni)t mehr bilateral ausgetaus)t gegebe-nenfalls konvertiert und mehrfa) gespei)ert sondern stehen abholbereit fuumlrFa)verwaltungen Wirts)a2 oder Buumlrger online bdquoim Netzldquo zur VerfuumlgungDer Nutzer hat damit die Moumlgli)keit je na) Aufgabenstellung oder Interesseeigene Produkte dur) die Kombination der entspre)enden Daten selbst zuerzeugenSo wird zB bei der Planung von Verkehrswegen auf einfa)e Weise eine Natur-s)utz-Umweltvertraumlgli)keitspruumlfung unterstuumltzt indem Natur- und Land-s)a2ss)utzgebiete Flora-Fauna-Habitat- und Vogels)utzgebiete etc bereitswaumlhrend der Planungsphase uumlber das Internet ermielt kombiniert und dur)Uumlberlagerung mit dem Berei) der geplanten Trassenfuumlhrung visualisiert bzwbewertet werden Moumlgli) sind sol)e Szenarien wenn Datenhalter und Daten-verarbeiter die notwendigen organisatoris)en und te)nis)en Wei)en stel-len Hierzu muumlssen Geodaten auf standardisierte Weise und unabhaumlngig vomjeweiligen Fa)verfahren oder Ges)auml2sprozess uumlber das Internet bereitgestelltwerden Die Basis hierfuumlr bildet eine Geodateninfrastruktur als integrierter Be-standteil eines modernen E-Government
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Geodienste2In diesem Kapitel werden zunauml)st die Grundlagen zur Thematik bdquoGeodiensteldquoerlaumlutert Im Ans)luss werden konkret einzelne Dienste vorgestellt und hin-si)tli) ihres Zwes und ihrer Nutzungsmoumlgli)keiten bes)rieben
Einfuumlhrung21
Dienste im Internet211Das Internet ist ein weltweiter Verbund aus zusammenges)lossenen Compu-ternetzwerken die na) einem standardisierten Verfahren Informationen aus-taus)en Darauf aufgesetzte Dienste wie World Wide Web (WWW) E-Mail undTelefonie nutzen das Internet als UumlbertragungsmediumDas Internet und dessen verfuumlgbare Dienste sind heute grundlegender Bestand-teil unseres Alltags Sie sind fuumlr Buumlrger Wirts)a2 und Verwaltung ni)t mehrwegzudenken und aumlhnli) der Telekommunikation Teil der Infrastruktur un-serer Informationsgesells)a2Neben Austaus) und Veroumlffentli)ung von Medien wie beispielsweise Textenund Bildern sind uumlber das Internet au) spezielle Dienstleistungen wie Su)-mas)inen Routenplaner oder Internetbanking nutzbar Dahinter verbergensi) im Allgemeinen so genannte Webservices die von allen glei)ermaszligen ver-wendet werden voumlllig unabhaumlngig vom genutzten Betriebssystem oder vonvorhandenen Anwendungen auf dem PCDie oumlffentli)e Verwaltung nutzt diese Entwilungen indem sie miels einermodernen und innovativen IT-Infrastruktur Arbeitsprozesse vereinfa)t undbes)leunigt Die Planung und Umsetzung der entspre)enden Konzepte wirdals Electronic Government (E-Government) bezei)net und umfasst alle Prozesseder Ents)eidungsfindung Leistungserstellung und Publikation aus PolitikStaat und Verwaltung Zu den Kommunikationswegen gehoumlren Dienstleistun-gen von Behoumlrde-zu-Buumlrger (Government to Citizen G2C) von Behoumlrde-zu-Behoumlrde(Government to Government G2G) und von Behoumlrde-zu-Wirtsampa (Governmentto Business G2B)Der Abbau von Medienbruumlampen spielt im gesamten E-Government eine wi)tigeRolle Ein Medienbru) tri immer dann auf wenn innerhalb eines Prozessesphysikalis) oder digital unters)iedli)e Formate aufeinander treffen Bei-spielsweise stellt die Verarbeitung eines Dokuments in unters)iedli)en Datei-formaten waumlhrend eines Arbeitsablaufs einen sol)en Bru) dar Hier sind ent-spre)ende Abspra)en fuumlr si)ere und stoumlrungsfreie Verarbeitung notwendig
GIS-Tenologie212Die Bedeutung von Geographisampen Informationssystemen (GIS) nahm in den ver-gangenen Jahren in den Bundes- und Laumlnderverwaltungen stark zu Viele Ein-
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ri)tungen der Verwaltung erfassen spei)ern und verarbeiten Geodaten mitHilfe eines GIS weiter In den meisten Faumlllen werden die Geodaten au) karto-graphis) visualisiert Dur) Verknuumlpfungen vers)iedener Datenquellen sindneue Informationen ableitbar zB kann die Verknuumlpfung der Einzelinformatio-nen von Daten zu Geotopographie Geologie Landnutzung und Klima zu einerneuen Information uumlber Uumlbers)wemmungsgefahren fuumlhrenMit Geodaten koumlnnen weitere Informationen der realen Welt so genannte Sa)-daten mit der Lage und Ausdehnung des Objektes im Raum au) als Geome-triedaten bezei)net verknuumlp2 werden Der Raumbezug ist entweder direktdur) Koordinaten oder indirekt dur) relative Beziehungen zB Straszligen undHausnummern hergestelltBetra)ten wir beispielsweise einen Baum in einem Baumkataster so stellt die-ser ein Objekt dar Dieses Objekt ist )arakterisiert dur) eine Position im Raumund eine geometris)e Form (Geometriedaten) Informationen wie BaumartAlter Houmlhe Pflegezustand usw sind Sa)daten
Geodaten in einem GIS koumlnnen als Raster- und Vektordaten strukturiert sein
Rasterdaten setzen si) aus einzelnen glei) groszligen Bildelementen (Pixel) zu-sammen die in Matrixform dh in Zeilen und Spalten vorliegen Jedes Pixelbesitzt einen Informationswert der auf einer Karte mit einer bestimmten Farbewiedergegeben wird Diese Information ist beispielsweise eine Houmlhenangabeein S)adstoffwert ein Temperaturwert oder ndash wie bei einem Foto einer Digital-kamera ndash die numeris)e Codierung eines Farbwertes Rasterbilddaten entste-hen zB beim Scannen von Plaumlnen oder Karten und in der Fernerkundung DieDarstellung beliebiger Daten auf Bilds)irmen ist nur dur) vorherige Um-wandlung in ein Rasterformat (Rendering) moumlgli) Letztli) sind Rasterdatenim GIS-Berei) digitale Kartenbilder die si) uumlber das Internet einfa) trans-portieren lassen Im Unters)ied zu herkoumlmmli)en Bildern weisen sie eineGeoreferenzierung auf dh eine raumlumli)e Referenzinformation mit geodaumlti-s)em Bezugssystem die einmal zugeordnet und mit dem Kartenbild gespei-)ert wird Ein Format hierfuumlr ist das Geo Tagged Image File Format (GeoTIFF) inwel)em zusaumltzli) zu den Bildinformationen die raumlumli)en Referenzinfor-mationen gespei)ert werden
Vektordaten bes)reiben Objekte anhand von Vektoren Einfa) gesagt verbirgtsi) dahinter eine Geometrie die auf Stuumltzpunkten basiert Etwas mathemati-s)er betra)tet sind Vektoren Streen mit definierter Laumlnge Ri)tung undOrientierung Dur) die Aneinanderreihung einzelner Vektoren ergeben si)komplexere Geometrien Informationen wie Sa)daten werden mit dem Objektexplizit verknuumlp2 Die Objekte unters)eiden si) anhand ihrer geometris)enDimension in
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0D oder punktfoumlrmige Objekte wie zB eine Pegelmessstationbull
1D oder linienfoumlrmige Objekte wie zB ein Fluszliglauf oderbull
2D oder flauml)enfoumlrmige Objekte wie zB ein Wassers)utzgebietbull
Die digitale Erfassung einer Geometrie erfolgt vermessungste)nis) dur)Erzeugung von Koordinaten am realen Objekt oder miels Digitalisierungaus analogen Unterlagen in einer GIS-So2ware oder einer CAD-Anwendung(Computer Aided Design)
Abbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten in Anlehnung an Bill (2003)
Die erstellten Datensaumltze bzw Objekte werden in der Regel in einer Datenbankverwaltet Hierfuumlr ist eine Bes)reibung und Strukturierung der Objekte erfor-derli) ein so genanntes Datenmodell Unters)iedli)e Datenmodelle wie siein den einzelnen Fa)verwaltungen von Bund Laumlndern und Kommunen exis-tieren werden im Idealfall uumlber so genannte Austaus)s)nistellen miteinan-der verknuumlp2 Hierfuumlr sind fa)li)e und te)nis)e Vereinbarungen zu treffen
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Dann wird es moumlgli) getrennt voneinander erfasste und gepflegte Datenbe-staumlnde effizient miteinander zu verknuumlpfen und diese in entspre)ende Fa)-verfahren zu integrieren
Zusammenfuumlhrung von Web- und GIS-Tenologie213Die Integration der Daten in einzelne Fa)verfahren kann dur) die Zusam-menfuumlhrung von Internet-Te)nik und GIS-Funktionalitaumlten auf Basis eineswebbasierten Geodienstes erfolgen Geodienste koumlnnen dur) das Internet ver-netzt werden und die Nutzung von Geodaten vereinfa)en Im Idealfall erlei)-tern sie den Zugang zu Geodaten aus vers)iedenen Quellen in harmonisiertereffizienter und fa)uumlbergreifend integrierter Form
In vielen Berei)en der Wirts)a2 Wissens)a2 und der Verwaltung werdenmilerweile im Internet unters)iedli)e mit raumlumli)en Informationen in Ver-bindung stehende Dienstleistungen angeboten Diese Entwilung ist in annauml-hernd allen Laumlndern der Welt insbesondere in Europa festzustellen WerdenGeodienste und die dazugehoumlrigen Geodaten strukturiert und systematis) ko-ordiniert sowie verwaltungsebenen- und fa)uumlbergreifend angeboten wirddies als Geodateninfrastruktur (GDI) bezei)net Eine GDI besteht aus Geodateneins)lieszligli) Metadaten zu deren Bes)reibung Geodiensten und Netzwer-ken die auf Grundlage eins)laumlgiger Re)tsnormen te)nis)er Normen undStandards sowie Vereinbarungen uumlber Zugang und Nutzung koordiniert wer-den
Standards und Normen214In der Standardisierung werden Normen (de-jure Standards) und Standards (au)bdquoIndustriestandardsldquo de-facto Standards) unters)ieden Der Unters)ied liegt inder Entstehung und Verbindli)keit begruumlndet Standards werden meist nurvon einer Institution erzeugt dh es existiert dafuumlr anders als in der Normungkein im oumlffentli)en Au2rag handelndes Abstimmungsgremium Ein Standardwird ni)t offiziell international herausgegeben wie dies bei Normen der Fallist Einen regulaumlren Ablauf der Entstehung wie in der Normung gibt es ni)t
Das Open Geospatial Consortium (OGC) ist ein international taumltiges KonsortiumEs ist ein Zusammens)luss von ca 350 Vertretern aus Wirts)a2 Wissens)a2und Verwaltung Ziel des OGC ist es Spezifikationen und Standards fuumlr denAustaus) und die Bereitstellung von Geodaten und Diensten uumlber ein Netz-werk zu erstellen Die Faumlhigkeit Daten auf Basis von Standards und Normenmedienbru)frei uumlber Systemgrenzen hinweg auszutaus)en wird au) als In-teroperabilitaumlt bezei)netDas OGC arbeitet eng mit dem Teampnical Commiee 211 (TC 211) der InternationalOrganization for Standardization (ISO) zusammen wel)es die Entwilung derStandardisierungsreihe ISO 19100 vorantreibt In dieser Reihe werden Geoin-
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formationen und Geodienste normiert und als ISO-Standard veroumlffentli)t Da-bei werden Internet-Standards beruumlsi)tigt die vom World Wide Web Consor-tium (W3C) erarbeitet werdenAuf europaumlis)er Ebene erlaumlsst das Comiteacute Europeacuteen de Normalisation (CEN) fuumlrEuropa verbindli)e Normen Diese Normen sind von Normungsinstituten derMitgliedsstaaten zu uumlbernehmen Auf nationaler Ebene liegt die Zustaumlndigkeitin Deuts)land beim Deutsampen Institut fuumlr Normung (DIN)
Abbildung 2 Uumlberbli$ uumlber Standardisierungs- und Normungsgremien in Anlehnungan Pluumlmer (2003)
IETF Internet Engineering Task ForceOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupITU International Telecommunication UnionW3C The World Wide Web ConsortiumISO Internationale Organisation fuumlr StandardisierungIEC International Electroteampnical CommissionCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationETSI European Telecommunications Standards InstituteCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation ElectroteampniqueANSI American National Standards InstituteAFNOR Association Franccedilaise de NormalisationBSI British Standards InstitutionJISC Japanese Industrial Standards CommieeDIN Deutsampes Institut fuumlr NormungSNV Sampweizerisampe Normen-VereinigungON Oumlsterreiampisampes Normungsinstitut
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Im Standardisierungsumfeld sind weitere nationale Organisationen taumltig Einezentrale Stelle nimmt die IT-Steuerung des Bundes dur) das Bundesministeriumdes Innern (BMI) ein Ihr obliegt die Publikation von bdquoStandards und Arampitekturenfuumlr E-Government-Anwendungenldquo (SAGA) fuumlr die Bundesverwaltung Hierin fin-den si) Spezifikationen aus internationalen Vorgaben wie ISO W3C oder OGCwieder Aber au) nationale Standardisierungsempfehlungen werden hier pu-bliziert Die Laumlnder publizieren ebenfalls fuumlr ihre Verwaltungen verbindli)eE-Government-Standards die mit dem Bund und den Kommunen abgestimmtsindIm Kooperationsaussampuss Automatisierte Datenverarbeitung (KoopA ADV) werdenEinsatz der Informations- und Kommunikationsteampniken (IT) und wi)tige IT-Vor-haben in der oumlffentli)en Verwaltung abgestimmt Diesem Gremium gehoumlrender Bund die Bundeslaumlnder und die drei kommunalen Spitzenverbaumlnde anIm Au2rag der KoopA entwielt die OSCI-Leitstelle (Online Services ComputerInterface) das Protokoll OSCI-Transport weiter wel)es einen vers)luumlsseltenund digital signierten Datenaustaus) ermoumlgli)t Zusammen mit der IT-Steue-rung des Bundes koordiniert die OSCI-Leitstelle das Deuts)land-Online-Vor-haben bdquoStandardisierungldquo
Standards und Normen in der GDI-DE215Die Normen und Standards der ISO und des OGC werden kontinuierli) wei-terentwielt so dass mit der Zeit aumlhnli) wie bei weit verbreiteter So2wareunters)iedli)e Versionen genutzt werden Zudem enthalten viele StandardsGestaltungsfreiraumlume Dadur) erhoumlhen si) die Einsatzmoumlgli)keiten derStandards Glei)ermaszligen wird jedo)die Interoperabilitaumlt zwis)en Geodiens-ten einges)raumlnkt Die Gestaltungsfreiraumlume lassen si) am Beispiel der Koor-dinatenreferenzsysteme verans)auli)en Viele Spezifikationen treffen keineFestlegung uumlber die Verwendung eines bestimmten Referenzsystems Sie sehenledigli) die Verwendung eines beliebigen Referenzsystems vor Im Ergebniswerden bei Diensten unter Umstaumlnden die glei)en Spezifikationen (Standards)verwendet aber aufgrund der moumlgli)erweise unters)iedli)en Koordinaten-referenzsysteme wird ein interoperabler Geodatenaustaus) verhindert
Ein weiteres Problem besteht bei Anwendungsfaumlllen fuumlr die no) keine befrie-digenden spri) einsatzreifen Spezifikationen existieren Beispielsweise gibt esseit Februar 2008 eine erste Spezifikation namens GeoXACML (Geo eXtensibleAccess Control Markup Language) Fuumlr OGC Webservices um Zugangskontrolleund Autorisierung zu gewaumlhrleisten fehlen jedo) entspre)ende Dokumentedie aufzeigen wie ein Einsatz von GeoXACML konkret funktioniert Ebensowird eine Anpassung bisheriger OGC-Standards notwendig werden Derzeitwerden Dienste proprietaumlr abgesi)ert Dabei geht der groumlszligte Nutzen naumlmli)die Anbindung an andere Portale und somit der Datenaustaus) uumlber die Sys-temgrenzen hinweg verloren
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Innerhalb der Geodateninfrastruktur Deutsampland (GDI-DE) werden deshalb dieSpezifikationen verfuumlgbarer Loumlsungsansaumltze insbesondere von OGC und ISObewertet und in Hinbli auf ihre Interoperabilitaumlt uumlberpruuml2 Je na) Reifegradwird eine Spezifikation der Kategorie GDI-DE-obligatorisamp GDI-DE-optionaloder GDI-DE-zukuumlnig zugeordnet
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads
Obligatoris)e Spezifikationen im Rahmen der GDI-DE sind national und inter-national anerkannte Spezifikationen und Normen (GDI-DE-obligatoris)) Louml-sungsansaumltze die einheitli) und weitverbreitet umgesetzt sind aber no) ni)tendguumlltig von Standardisierungsgremien verabs)iedet wurden werden derKategorie GDI-DE-optional zugeordnet Unter GDI-DE-zukuumln2ig sind Entwi-lungen zu Loumlsungsansaumltzen erfasst die weder auf einer stabilen Spezifikationberuhen no) si) im operationellen Einsatz befinden Diese Entwilungenwerden im Rahmen der GDI-DE diskutiert und unterstuumltzt
Im Dokument bdquoArampitektur der Geodateninfrastruktur Deutsamplandldquo sind alle rele-vanten Standards der GDI-DE aufgelistet kategorisiert und im Hinbli auf ihreAnwendbarkeit bewertet Betreiber von Geodatendiensten sind unter Beruuml-si)tigung der GDI-DE-Ar)itektur in der Lage ein Houml)stmaszlig an te)nis)erInteroperabilitaumlt zu errei)en Dabei ist zu bea)ten dass das Ar)itekturdoku-ment der GDI-DE kontinuierli) fortges)rieben wird Die jeweils guumlltige Versi-on ist auf der Homepage wwwgdi-deorg veroumlffentli)t
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Zum Zeitpunkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist die bdquoAr)itektur derGeodateninfrastruktur Deuts)landldquo in der Version 10 guumlltig (hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArampitekturKonzept_V1pdf)
Webbasierte Geodienste22
Na)folgend werden wi)tige OGC-basierte und in der bdquoAr)itektur der Geo-dateninfrastruktur Deuts)landldquo referenzierte Geodienste bes)rieben Die ak-tuelle Version kann der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquoentnommen werden
Web Map Service221Ein Web Map Service (WMS) ist ein webbasierter Kartendienst Er generiert uumlberverfuumlgbare Geodaten einen Kartenauss)ni und stellt ihn uumlber das Web bereitDie georeferenzierten Daten werden in ein Rasterbildformat wie beispielsweisePNG GIF oder JPEG umgewandelt und koumlnnen so auf jedem gaumlngigen Browserdargestellt und betra)tet werden Gelegentli) koumlnnen die Karten au) imVektorformat als SVG bereitgestellt werdenAlle gaumlngigen GIS bieten im Allgemeinen eine S)nistelle an um WMS-Dienstedirekt einzubinden und zu nutzen
Abbildung 4 Web Map Service
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Der WMS-Standard definiert folgende drei Operationen
Uumlber diebull GetCapabilities-Operation wird na) dem Leistungsumfangdes Dienstes gefragt Als Antwort werden spezifis)e Metadaten zu denangebotenen Geodaten in Form eines XML-Dokumentes an den Benut-zer zuruumlges)it Neben allgemeinen Informationenuumlber den Dienstwie zB den Anbieter oder die Ausgabeformate des WMS enthaumllt dieAntwort Angaben uumlber die verfuumlgbaren Layer die Projektionssystemeund den Koordinatenauss)ni
Der Bezug einer Karte erfolgt uumlber diebull GetMap-S)nistelle des WMSHierfuumlr muss eine Anfrage formuliert werden die vom Dienst ausge-wertet wird Anhand dieser Auswertung liefert der WMS ein Karten-bild zuruuml In der Anfrage lassen si) fuumlr eine individuelle Karte be-stimmte Parameter wie ua Bildgroumlszlige Bildformat Koordinatenrefe-renzsystem geografis)er Auss)ni oder ausgewaumlhlte Kartenlayersetzen
Die optionalebull GetFeatureInfo-Operation dient dazu festgelegte Sa)infor-mationen so genannte Aribute einzelner Objekte (engl features) ab-zufragen
Ein WMS der die beiden obligatoris)en Operationen ndash GetCapabilities undGetMap ndash anbietet wird als basic WMS bezei)net Bietet er zusaumltzli) dieGetFeatureInfo-Operationen an wird er als queryable WMS bezei)net
Der WMS ist im Verglei) zu anderen Geodiensten wie zB zum WFS te)-nis) einfa) realisierbar und bereits vielfa) implementiert In Deuts)landwurde auf der Grundlage der WMS-Spezifikation des OGC ein deuts)land-weit abgestimmtes Applikationsprofil erarbeitet und als Standard der GDI-DEverabs)iedet
Web Feature Service222Die Funktionalitaumlt eines WMS bes)raumlnkt si) auf die graphis)e Darstel-lung von Geodaten in Form von statis)en Karten oder Bildern Dem Nutzereines WMS-Dienstes steht somit nur soviel Information zur Verfuumlgung wieer visuell aus der Kartendarstellung ableiten kann Fuumlr Anwendungen dieuumlber eine reine Kartendarstellung hinausgehen rei)t dieser Informations-gehalt ni)t aus Mit dem Web Feature Service (WFS) besteht die Moumlgli)keituumlber das Web auf die zugrunde liegenden Objekte zuzugreifen also auf dieDaten selbst Ein WFS bezieht si) auss)lieszligli) auf Vektordaten Diese Da-ten kann der Nutzer visualisieren analysieren oder in anderer Form weiter-verarbeiten Neben einem lesenden Zugriff ist optional au) ein s)reiben-
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der Zugriff moumlgli) d h Daten koumlnnen sofort eingefuumlgt bearbeitet undentfernt werdenEin voll ausgebauter standardkonformer WFS 10 bietet vers)iedene Operatio-nen mit deren Hilfe man geographis)e Objekte einfuumlgen aktualisieren louml-s)en abfragen und finden kannIn Abhaumlngigkeit von den unterstuumltzten Operationen koumlnnen WFS-Dienste inbasic WFS oder transactional WFS unterteilt werden
Ein basic WFS muss die Operationenbull GetCapabilities DescribeFeatureTypeund GetFeature unterstuumltzen Damit wird dem Nutzer ein lesender Zu-griff auf das Datenangebot des WFS gewaumlhrt
Ein transactional WFS unterstuumltzt uumlber die Grundfunktionen des basicbullWFS hinaus au) die Operation Transaction und laumlsst damit s)reibendeZugriffe auf die Daten zu Uumlber die Lo$Feature-Operation koumlnnen ein-zelne Feature-Instanzen mit Veraumlnderungssperren belegt werden
Abbildung 5 Web Feature Service
Der WFS 11 hat zusaumltzli) zu WFS 10 die Operation GetGmlObject Neben derUnterteilung in basic und transactional wird hier die Erweiterung des basic WFSmit der Operation GetGmlObject als xlink WFS bezei)net Diese Art von WFSkann vers)a)telte XLinks waumlhrend einer GetFeature-Anfrage aufloumlsen unddie Elemente zuruumlliefern Unter XLink wird eine in XML bes)riebene Ver-
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knuumlpfung zwis)en Ressourcen verstanden um Elemente in XML-Dokumenteeinzufuumlgen Neben einfa)en Links aumlhnli) HTML-Links werden au) fortge-s)riene Links mit mehreren Zielen abgebildet
Web Coverage Service223Ein Web Coverage Service (WCS) liefert Geodaten die Phaumlnomene mit raumlumli)erVariabilitaumlt repraumlsentieren Hierzu gehoumlren beispielsweise Temperaturvertei-lung oder Houmlhenmodelle Diese Daten koumlnnen sehr detailliert und rei)haltigsein Neben der Visualisierung koumlnnen mit dem WCS thematis)e Daten bereit-gestellt werden beispielsweise zur Verwendung in komplexen Klima- oderUumlberflutungssimulationen Die Ausgabe der WCS-Daten kann sowohl im Ra-ster- als au) im Vektordatenformat erfolgen Momentan ist die Spezifikationjedo) auf einfa)e so genannte Grid Coverages begrenzt dh die Daten wer-den in festen Abstaumlnden wie in einem Gier strukturiert Ein WCS unterstuumltztdrei Operationen GetCapabilities DescribeCoverage und GetCoverage
Catalog Service224Mit Hilfe eines Katalogdienstes kann ein Nutzer in einer Infrastruktur na)Geodaten und Geodiensten zB WMS-Angebote su)en Hierzu werden ihreBes)reibungen die so genannten Metadaten im Catalogue Service Web (CSW)angemeldet um sie bei einer Su)e au) finden zu koumlnnen Diese Metadatenenthalten ua Informationen uumlber die Lage die Aufloumlsung oder den Maszligstabdie Qualitaumlt und Aktualitaumlt der Daten den Anbieter und die Zugriffsmoumlgli)-keiten Metainformationssysteme ermoumlgli)en in der Regel Metadaten zu er-fassen zu spei)ern auszuwerten und zu praumlsentieren
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Abbildung 6 Web Coverage Service
Karte
Abbildung 7 Catalog Service Web
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Web Feature Service Gazeeer225Der Web Feature Service Gazeeer (WFS-G) oder kurz Gazeeer Service lehnt si)in seiner Funktion an den Web Feature Service an Ein WFS-G s)a1 den Zu-gang zu raumbezogenen Daten uumlber geographis)e Namensverzei)nisse (englGazeeer) dh er liefert zu einem geographis)en Namen die Koordinaten oderstellt das Objekt in einem passenden Kartenauss)ni dar Er kann somit alsSu)dienst fuumlr Objekte (zB Hausadressen Ortsnamen etc) genutzt werden
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer
Anfangs wurde der WFS-G nur fuumlr digitale Namensverzei)nisse mit Punktko-ordinaten eingesetzt Mehr und mehr werden nun au) Objekte mit Linien-oder Flauml)engeometrien abgebildet O2 ist es zwemaumlszligig zu einem Objektsowohl seine Mielpunkts- als au) seine Umringskoordinaten zu spei)ernum flexibel in der Auswertung und der Darstellung zu sein Ein WFS-G kannau) in der umgekehrten Reihenfolge verwendet werden indem er zu einemKartenauss)ni die dazugehoumlrigen geographis)en Namen liefert Zum Zeit-punkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist der WFS-G no) kein verab-s)iedeter OGC-Standard
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Web Coordinate Transformation Service226Der Web Coordinate Transformation Service (WCTS) ist ein Webservice der aufGrundlage von festgelegten Transformationsparametern Koordinaten zwis)enReferenzsystemen umre)net zB von der Universalen-Transversalen-Merca-tor-Projektion in die Gauszlig-Kruumlger-Projektion Notwendig ist dieser Service dao2mals Geodaten aus vers)iedenen Quellen zusammengefuumlhrt werden muumls-sen Die Umre)nung erfolgt zur Laufzeit der Anfrage Dadur) koumlnnen Geo-daten in Geodateninfrastrukturen in ihren originaumlren Referenzsystemen gehal-ten werden Auss)laggebend fuumlr eine Haltung der Daten in mehreren Refe-renzsystemen sind ansonsten besondere Anforderungen an die notwendigeGenauigkeit und Performanz
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service
Der WCTS ist von der OGC no) ni)t als Standard verabs)iedet Glei)wohlgibt es bereits eine Reihe funktionierender So2ware-Implementierungen uabeim Bundesamt fuumlr Kartographie und Geodaumlsie (BKG)
Web Terrain Service227Ein Web Terrain Service (WTS) orientiert si) sehr stark am Konzept des WMSaber ermoumlgli)t zusaumltzli) eine 3D-Visualisierung von Geodaten Auf Anfrageliefert der Dienst statis)e 3D-Karten als Bilder zuruuml Grundlage dafuumlr bildendie Houmlhenangaben digitaler Gelaumlndemodelle WTS finden fuumlr unters)iedli)eZwee in Berei)en wie Geologie Tourismus Standortplanung Raumsimula-tion und Stadtmarketing sowie in Untersu)ungen im Berei) der Naturwis-
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sens)a2en Anwendung Derzeit liegt die Spezifikation des WTS als Entwurfbeim OGC vor
Abbildung 10 Web Terrain Service
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Auau und Betrieb webbasierter3Geodienste
Im folgenden Kapitel werden Hinweise zum praktis)en Vorgehen beim Auf-bau und Betrieb einzelner Geodienste gegeben Dabei werden im Wesentli)enGeodienste aufgegriffen die bereits im Abs)ni 22 des Leitfadens im Hinbliauf Funktionalitaumlt und Einsatzmoumlgli)keiten bes)rieben wurden1
Geodienste erfuumlllen keinen Selbstzwe sie sind vielmehr das Fundament fuumlrdie automatisierte Beantwortung raumbezogener Fragestellungen wie sie uaim Rahmen amtli)er Fa)verfahren au2reten zB bdquoWie ho) ist der Boden-ri)twert in einem bestimmten Arealldquo oder bdquoWo liegen S)utzgebiete die ei-nem bestimmten Nutzungszwe entgegenstehenldquo Im Abs)ni 35 werdendeshalb Aspekte der Einbeung der Dienste in te)nis)e Betriebsumgebun-gen uumlbergreifende Geodateninfrastrukturen (GDI) und E-Government-Anwen-dungen aufgegriffen
Einfuumlhrung31
bdquoWie kann i) meine Geodaten uumlber Dienste im Inter- oder Intranet bereitstellenund wel)e Dinge muumlssen dabei beruumlsi)tigt werdenldquo Dies ist eine haumlufiggestellte Frage die si) im Zusammenhang mit dem Auau und Betrieb vonGeodiensten ergibt Die Motivation zum Auau von Geodiensten kann vielfaumll-tig sein etwa
organisatoris)e und re)tli)e Vorgaben zBbullINSPIRE (₋ Infrastructure for Spatial Information in Europe re)tskrauml2igeEU-Ri)tlinie)die Geodatenzugangsgesetze des Bundes und der Laumlnder wel)e zur₋Umsetzung der Ri)tlinie verabs)iedet werdendie GDI-DE (₋ Geodateninfrastruktur Deutsampland)SEIS (₋ Shared Environmental Information System) der Europaumlis)en Kom-mission und der Europaumlis)en Umweltagentur oderdie europaumlis)e₋ Wasserrahmenriamptlinie (WRRL)
1 Hinweis Die in diesem Leitfaden genannten Kosten und Zeitaufwaumlnde sind ni)t verbindli) Sie
ergeben si) aus Erfahrungen sowie S)aumltzungen und sollen nur einen groben Eindru uumlber Kosten
und Zeitaufwand vermieln
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ges)auml2li)e Anforderungen wie die Verbesserung von Verwaltungs-bullverfahren effiziente Bearbeitung von fa)li)en AufgabenstellungenSteigerung des Geodatenvertriebs oder s)li)t die Reduzierung derHeterogenitaumlt von Produkt- und Datenlands)a2en
allgemeine politis)e Zielsetzungen wie die Steigerung der Transpa-bullrenz des Verwaltungshandelns der Buumlrgerfreundli)keit und Buumlrger-beteiligung der Verbesserung der Wirts)a2sfoumlrderung oder generellder Araktivitaumlt einer Region
Vor der Implementierung eines Geodienstes ist es somit sinnvoll si) Klarheituumlber den Zwe des Dienstes und seine eventuelle Rolle im Sinne uumlbergeordneterZiele undoder Ar)itekturen und Infrastrukturen der Organisation zu vers)af-fen Mit einem vorauss)auenden Konzept koumlnnen neu au+ommende Aufgabenwie die Ergaumlnzung weiterer Dienste (vgl Abs)ni 34) oder die Unterstuumltzungvon E-Government-Anforderungen (vgl Abs)ni 35) beruumlsi)tigt werden
Dienste bilden die Grundlage fuumlr die Entwilung von Anwendungen in ser-viceorientierten Arampitekturen (SOA) Die Dienste agieren als autonome Einheitendie untereinander in Interaktion treten zu prozessualen Mehrwertdienstenkombiniert (bdquoor)estriertldquo) und auf Basis standardisierter S)nistellen undProtokolle uumlber Adapter in Anwendungen und Fa)verfahren integriert werdenkoumlnnen Eine derartige offene bdquoDienstelands)a2ldquo kann s)riweise angepasstund erweitert werden Der dienstorientierte Ansatz bildet somit den Rahmenum hinsi)tli) si)wandelnder gesetzli)er organisatoris)er und te)nis)erBedingungen eine hohe Flexibilitaumlt und Agilitaumlt zu si)ernIst ein Dienst erst einmal im Betrieb kann es vorkommen dass weitere Interes-senten aufmerksam werden und den Dienst ebenfalls nutzen wollen Geradedann zeigt es si) ob der aufgesetzte Dienst wirkli) interoperabel ist und si)in andere Fa)verfahren beispielsweise anderer Behoumlrden oder Wirts)a2sun-ternehmen ohne groszligen Aufwand integrieren laumlsst Seitens der GDI-DE wer-den hierzu entspre)ende Standards empfohlen (vgl Abs)ni 215) Weiteredetaillierte und allgemeine Erlaumluterungen zum Auau interoperabler Diensteund Anwendungen im Kontext einer deuts)landweiten Geodateninfrastrukturenthaumllt das Dokument bdquoAr)itektur der GDI-DEldquo
Planung32
Die Entwilung von Geodiensten sollte als Projekt mit klar definierten Zeit-Aufwands- und Qualitaumltszielen verstanden werden Dabei muumlssen eine Reihevon Fragestellungen betra)tet werden
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Wel)e Anwender undoder Anwendungen benoumltigen den Geodienstbullggf au) uumlber den klassis)en Geo-Anwendungsberei) hinaus wiezB eine Einbeung in eine uumlbergreifende SOA-Plaform
Wel)e Inhalte und S)nistellen muumlssen entspre)end bereitgestelltbullwerden
Wel)e funktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zB Sa)-bulldatenabfrage benutzerdefinierbare Legende und Editierbarkeit
Wel)e organisatoris)en und re)tli)en Rahmenbedingungen sindbullzu bea)ten
Wel)e ni)tfunktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zBbullVerfuumlgbarkeit Performance Si)erheit und Skalierbarkeit
Wel)e te)nis)en Voraussetzungen und Anforderungen sind zu be-bulla)ten wie beispielsweise zugrunde liegende Geodatenbank und Da-tenmodell ggf separat anzubindenden Sa)datenbanken aus Fa)ver-fahren GIS-So2ware Web-Map-Server-So2ware und unterstuumltzteS)nistellen (WMS WFS etc)
Wel)e formalen Rahmenbedingungen sind zu bea)ten wie zB Si-bull)erheitsri)tlinien Datens)utz Nutzungsre)te und Copyrights
Sind lizenzre)tli)e Fragen fuumlr Daten Drier zu klaumlrenbull
Daruumlber hinaus sind weitere Fragen die klassis)en Aufgaben des Projektma-nagements aller IT-Projekte zu klaumlren
verfuumlgbaren finanziellen und personellen Ressourcenbull
dem benoumltigten Know-howbull
S)ulungsnotwendigkeitenbull
So2ware- und Systemauswahlbull
Testszenarien und Abnahmemodalitaumlten sowiebull
Betrieb und Wartungbull
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Hilfestellung bieten dabei Vorgehensmodelle wie beispielsweise das V-Modellonline verfuumlgbar unter hpwwwv-modell-xtde und die umfangrei) vorhan-dene Fa)literatur zu diesem Thema
Datenhaltung33
Grundlage fuumlr die Entwilung und Bereitstellung von Geodiensten sind dieDaten wie Metadaten und Geodaten ndash mit oder ohne Sa)daten Sie werden inder Regel in Datenbanken teilweise aber au) in Dateisystemen gehalten Indiesem Leitfaden sind Auau und Pflege von Geodatenbanken ni)t Gegen-stand der Betra)tung Denno) sollen hier die grundlegenden Moumlgli)keitenzentraler und dezentraler Datenhaltung erlaumlutert werden Dies ist im Kontextdieses Dokuments sowohl fuumlr die Verwaltung von Metadaten als au) von Se-kundaumlrgeodaten relevant auf deren Grundlage Geodienste aufgesetzt werdenFuumlr die Bereitstellung von Diensten die Sekundaumlrzween dienen ndash also ni)t derBearbeitung der primaumlren Fa)aufgabe ndash wird dringend empfohlen eine Trennungvon den primaumlren Produktionssystemen einzuriampten Zu groszlig ist die Gefahr vonnegativen We)selwirkungen des Produktionsbetriebs im jeweiligen Verfahrenund der Nutzung dur) die (teilweise) unbekannten Nutzer und Anwendungenfuumlr beide Seiten Sinnvoll ist dagegen die Implementierung eines Sekundaumlrda-tenbestandes fuumlr den Dienst Dieser Sekundaumlrbestand muss regelmaumlszligig moumlg-li)st automatis) aus dem Primaumlrverfahren aktualisiert werden etwa dur)unidirektionale Replikation der zugrunde liegenden Datenbanken Dadur)kann ggf au) gewaumlhrleistet werden dass vorhandene sensible Teildatenberei-)e aus dem Primaumlrsystem fuumlr die Uumlbertragung gefiltert und oumlffentli)en Nut-zern des Dienstes erst gar ni)t zugaumlngli) gema)t werden
Der Auau von Sekundaumlrdatenbestaumlnden kann mit erhebli)em finanziellemMehraufwand fuumlr Hardware und So2ware-Lizenzen verbunden sein Die Not-wendigkeit zur Kostenoptimierung legt es daher nahe die Sekundaumlrdatenuumlbergreifend in einem zentralen System zusammenzufuumlhren Dur) dieseZentralisierung der Sekundaumlrdatenbestaumlnde koumlnnen Synergien bei der Hard-und So2warebes)affung Wartung und der Umsetzung von ni)tfunktionalenAnforderungen der Anwender und Anwendungen wie Service Levels Perfor-mance (Load Balancing) oder IT-Si)erheit ausges)oumlp2 werden Dem gegen-uumlber steht ein erhoumlhter Abstimmungsbedarf und damit einhergehend ein ge-wisser Verlust an Flexibilitaumlt Beide Ar)itekturen haben daher ihre Bere)ti-gung und sollen im Folgenden gegenuumlber gestellt werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Einleitung1S)aumltzungen zufolge sind ca 80 aller Ents)eidungen mit einem raumlumli)enBezug verknuumlp2 Daten mit einer Ortsangabe sei es eine Adresse eine Flur-stuumlsnummer ein Flusskilometer oder einer geografis)en Koordinate (kurzbdquoGeodatenldquo) sind somit eine wi)tige Komponente bei nahezu allen Aufgaben-gebieten der oumlffentli)en Hand
Ziel der Brosuumlre11
Der nunmehr in der 2 uumlberarbeiteten Auflage vorliegende bdquoLeitfaden fuumlr denAuau und den Betrieb webbasierter Geodiensteldquo liefert IT-Verantwortli)enEnts)eidern und Koordinatoren in der oumlffentli)en Verwaltung aber au) Per-sonen bzw Institutionen in Wirts)a2 und Wissens)a2 grundlegende Hin-weise fuumlr den Umgang mit der automatisierten Geodatenbereitstellung Es gehtdabei weniger um Produktinformation fuumlr EDV-Loumlsungen sondern vielmehrum Informationen uumlber Einsatzmoumlgli)keiten Implementierung und Gesamt-ar)itektur
Ziel der Bros)uumlre ist es
den Stand der Te)nik im Geoinformationswesen zu vermielnbull
den Zusammenhang zu uumlbergreifenden E-Government-Maszlignahmenbullund Geodateninfrastrukturkonzepten herzustellen
praktis)e Implementierungshinweise mit auf den Weg zu gebenbull
die Bedeutung der wi)tigsten Geostandards zu vermieln und daruuml-bullber hinaus
den hohen Nutzen interoperabel bereitgestellter Geodaten fuumlr automa-bulltisierte Verwaltungsprozesse deutli) zu ma)en
Die Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deutsampland (KSt GDI-DE) mouml)temit diesem Leitfaden die s)riweise Entwilung bzw den Ausbau einer na)-haltigen und effektiven Infrastruktur unterstuumltzen und den Leser auf aktuelleEntwilungen in diesem Berei) aufmerksam ma)en
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Motivation12
Die Methoden der Datenbereitstellung und -verarbeitung im Geo-Sektor habensi) in den letzten Jahrzehnten ents)eidend geaumlndert und weiterentwieltMit der Einfuumlhrung Geographisamper Informationssysteme (GIS) wurden bereits abden 80er Jahren Begriffe wie Geodaten und Geoinformatik gepraumlgt AnalogeMethoden der Datenerfassung -verwaltung und -analyse in amtli)en Regis-tern wurden damals dur) Geodatenbanken abgeloumlst Digitale Geoinformatio-nen also Geodaten konnten damit einfa)er integriert deutli) effizienter unds)neller verarbeitet oder in digitalen Karten visualisiert werden so zB beiZusammenfuumlhrung und Visualisierung unters)iedli)ster Fa)daten inner-halb einer thematis)en Karte
Mit der Verbreitung des Internets seit den 90er Jahren erhielt die rasante Ent-wilung im Geoinformationswesen einen deutli)en Innovationss)ub So las-sen si) oumlrtli) getrennt verwaltete Geodaten uumlber das Internet unabhaumlngig vonihrem Spei)erort einfa) und s)nell miteinander kombinieren Geodaten un-ters)iedli)er Herkun2 werden also ni)t mehr bilateral ausgetaus)t gegebe-nenfalls konvertiert und mehrfa) gespei)ert sondern stehen abholbereit fuumlrFa)verwaltungen Wirts)a2 oder Buumlrger online bdquoim Netzldquo zur VerfuumlgungDer Nutzer hat damit die Moumlgli)keit je na) Aufgabenstellung oder Interesseeigene Produkte dur) die Kombination der entspre)enden Daten selbst zuerzeugenSo wird zB bei der Planung von Verkehrswegen auf einfa)e Weise eine Natur-s)utz-Umweltvertraumlgli)keitspruumlfung unterstuumltzt indem Natur- und Land-s)a2ss)utzgebiete Flora-Fauna-Habitat- und Vogels)utzgebiete etc bereitswaumlhrend der Planungsphase uumlber das Internet ermielt kombiniert und dur)Uumlberlagerung mit dem Berei) der geplanten Trassenfuumlhrung visualisiert bzwbewertet werden Moumlgli) sind sol)e Szenarien wenn Datenhalter und Daten-verarbeiter die notwendigen organisatoris)en und te)nis)en Wei)en stel-len Hierzu muumlssen Geodaten auf standardisierte Weise und unabhaumlngig vomjeweiligen Fa)verfahren oder Ges)auml2sprozess uumlber das Internet bereitgestelltwerden Die Basis hierfuumlr bildet eine Geodateninfrastruktur als integrierter Be-standteil eines modernen E-Government
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Geodienste2In diesem Kapitel werden zunauml)st die Grundlagen zur Thematik bdquoGeodiensteldquoerlaumlutert Im Ans)luss werden konkret einzelne Dienste vorgestellt und hin-si)tli) ihres Zwes und ihrer Nutzungsmoumlgli)keiten bes)rieben
Einfuumlhrung21
Dienste im Internet211Das Internet ist ein weltweiter Verbund aus zusammenges)lossenen Compu-ternetzwerken die na) einem standardisierten Verfahren Informationen aus-taus)en Darauf aufgesetzte Dienste wie World Wide Web (WWW) E-Mail undTelefonie nutzen das Internet als UumlbertragungsmediumDas Internet und dessen verfuumlgbare Dienste sind heute grundlegender Bestand-teil unseres Alltags Sie sind fuumlr Buumlrger Wirts)a2 und Verwaltung ni)t mehrwegzudenken und aumlhnli) der Telekommunikation Teil der Infrastruktur un-serer Informationsgesells)a2Neben Austaus) und Veroumlffentli)ung von Medien wie beispielsweise Textenund Bildern sind uumlber das Internet au) spezielle Dienstleistungen wie Su)-mas)inen Routenplaner oder Internetbanking nutzbar Dahinter verbergensi) im Allgemeinen so genannte Webservices die von allen glei)ermaszligen ver-wendet werden voumlllig unabhaumlngig vom genutzten Betriebssystem oder vonvorhandenen Anwendungen auf dem PCDie oumlffentli)e Verwaltung nutzt diese Entwilungen indem sie miels einermodernen und innovativen IT-Infrastruktur Arbeitsprozesse vereinfa)t undbes)leunigt Die Planung und Umsetzung der entspre)enden Konzepte wirdals Electronic Government (E-Government) bezei)net und umfasst alle Prozesseder Ents)eidungsfindung Leistungserstellung und Publikation aus PolitikStaat und Verwaltung Zu den Kommunikationswegen gehoumlren Dienstleistun-gen von Behoumlrde-zu-Buumlrger (Government to Citizen G2C) von Behoumlrde-zu-Behoumlrde(Government to Government G2G) und von Behoumlrde-zu-Wirtsampa (Governmentto Business G2B)Der Abbau von Medienbruumlampen spielt im gesamten E-Government eine wi)tigeRolle Ein Medienbru) tri immer dann auf wenn innerhalb eines Prozessesphysikalis) oder digital unters)iedli)e Formate aufeinander treffen Bei-spielsweise stellt die Verarbeitung eines Dokuments in unters)iedli)en Datei-formaten waumlhrend eines Arbeitsablaufs einen sol)en Bru) dar Hier sind ent-spre)ende Abspra)en fuumlr si)ere und stoumlrungsfreie Verarbeitung notwendig
GIS-Tenologie212Die Bedeutung von Geographisampen Informationssystemen (GIS) nahm in den ver-gangenen Jahren in den Bundes- und Laumlnderverwaltungen stark zu Viele Ein-
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ri)tungen der Verwaltung erfassen spei)ern und verarbeiten Geodaten mitHilfe eines GIS weiter In den meisten Faumlllen werden die Geodaten au) karto-graphis) visualisiert Dur) Verknuumlpfungen vers)iedener Datenquellen sindneue Informationen ableitbar zB kann die Verknuumlpfung der Einzelinformatio-nen von Daten zu Geotopographie Geologie Landnutzung und Klima zu einerneuen Information uumlber Uumlbers)wemmungsgefahren fuumlhrenMit Geodaten koumlnnen weitere Informationen der realen Welt so genannte Sa)-daten mit der Lage und Ausdehnung des Objektes im Raum au) als Geome-triedaten bezei)net verknuumlp2 werden Der Raumbezug ist entweder direktdur) Koordinaten oder indirekt dur) relative Beziehungen zB Straszligen undHausnummern hergestelltBetra)ten wir beispielsweise einen Baum in einem Baumkataster so stellt die-ser ein Objekt dar Dieses Objekt ist )arakterisiert dur) eine Position im Raumund eine geometris)e Form (Geometriedaten) Informationen wie BaumartAlter Houmlhe Pflegezustand usw sind Sa)daten
Geodaten in einem GIS koumlnnen als Raster- und Vektordaten strukturiert sein
Rasterdaten setzen si) aus einzelnen glei) groszligen Bildelementen (Pixel) zu-sammen die in Matrixform dh in Zeilen und Spalten vorliegen Jedes Pixelbesitzt einen Informationswert der auf einer Karte mit einer bestimmten Farbewiedergegeben wird Diese Information ist beispielsweise eine Houmlhenangabeein S)adstoffwert ein Temperaturwert oder ndash wie bei einem Foto einer Digital-kamera ndash die numeris)e Codierung eines Farbwertes Rasterbilddaten entste-hen zB beim Scannen von Plaumlnen oder Karten und in der Fernerkundung DieDarstellung beliebiger Daten auf Bilds)irmen ist nur dur) vorherige Um-wandlung in ein Rasterformat (Rendering) moumlgli) Letztli) sind Rasterdatenim GIS-Berei) digitale Kartenbilder die si) uumlber das Internet einfa) trans-portieren lassen Im Unters)ied zu herkoumlmmli)en Bildern weisen sie eineGeoreferenzierung auf dh eine raumlumli)e Referenzinformation mit geodaumlti-s)em Bezugssystem die einmal zugeordnet und mit dem Kartenbild gespei-)ert wird Ein Format hierfuumlr ist das Geo Tagged Image File Format (GeoTIFF) inwel)em zusaumltzli) zu den Bildinformationen die raumlumli)en Referenzinfor-mationen gespei)ert werden
Vektordaten bes)reiben Objekte anhand von Vektoren Einfa) gesagt verbirgtsi) dahinter eine Geometrie die auf Stuumltzpunkten basiert Etwas mathemati-s)er betra)tet sind Vektoren Streen mit definierter Laumlnge Ri)tung undOrientierung Dur) die Aneinanderreihung einzelner Vektoren ergeben si)komplexere Geometrien Informationen wie Sa)daten werden mit dem Objektexplizit verknuumlp2 Die Objekte unters)eiden si) anhand ihrer geometris)enDimension in
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0D oder punktfoumlrmige Objekte wie zB eine Pegelmessstationbull
1D oder linienfoumlrmige Objekte wie zB ein Fluszliglauf oderbull
2D oder flauml)enfoumlrmige Objekte wie zB ein Wassers)utzgebietbull
Die digitale Erfassung einer Geometrie erfolgt vermessungste)nis) dur)Erzeugung von Koordinaten am realen Objekt oder miels Digitalisierungaus analogen Unterlagen in einer GIS-So2ware oder einer CAD-Anwendung(Computer Aided Design)
Abbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten in Anlehnung an Bill (2003)
Die erstellten Datensaumltze bzw Objekte werden in der Regel in einer Datenbankverwaltet Hierfuumlr ist eine Bes)reibung und Strukturierung der Objekte erfor-derli) ein so genanntes Datenmodell Unters)iedli)e Datenmodelle wie siein den einzelnen Fa)verwaltungen von Bund Laumlndern und Kommunen exis-tieren werden im Idealfall uumlber so genannte Austaus)s)nistellen miteinan-der verknuumlp2 Hierfuumlr sind fa)li)e und te)nis)e Vereinbarungen zu treffen
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Dann wird es moumlgli) getrennt voneinander erfasste und gepflegte Datenbe-staumlnde effizient miteinander zu verknuumlpfen und diese in entspre)ende Fa)-verfahren zu integrieren
Zusammenfuumlhrung von Web- und GIS-Tenologie213Die Integration der Daten in einzelne Fa)verfahren kann dur) die Zusam-menfuumlhrung von Internet-Te)nik und GIS-Funktionalitaumlten auf Basis eineswebbasierten Geodienstes erfolgen Geodienste koumlnnen dur) das Internet ver-netzt werden und die Nutzung von Geodaten vereinfa)en Im Idealfall erlei)-tern sie den Zugang zu Geodaten aus vers)iedenen Quellen in harmonisiertereffizienter und fa)uumlbergreifend integrierter Form
In vielen Berei)en der Wirts)a2 Wissens)a2 und der Verwaltung werdenmilerweile im Internet unters)iedli)e mit raumlumli)en Informationen in Ver-bindung stehende Dienstleistungen angeboten Diese Entwilung ist in annauml-hernd allen Laumlndern der Welt insbesondere in Europa festzustellen WerdenGeodienste und die dazugehoumlrigen Geodaten strukturiert und systematis) ko-ordiniert sowie verwaltungsebenen- und fa)uumlbergreifend angeboten wirddies als Geodateninfrastruktur (GDI) bezei)net Eine GDI besteht aus Geodateneins)lieszligli) Metadaten zu deren Bes)reibung Geodiensten und Netzwer-ken die auf Grundlage eins)laumlgiger Re)tsnormen te)nis)er Normen undStandards sowie Vereinbarungen uumlber Zugang und Nutzung koordiniert wer-den
Standards und Normen214In der Standardisierung werden Normen (de-jure Standards) und Standards (au)bdquoIndustriestandardsldquo de-facto Standards) unters)ieden Der Unters)ied liegt inder Entstehung und Verbindli)keit begruumlndet Standards werden meist nurvon einer Institution erzeugt dh es existiert dafuumlr anders als in der Normungkein im oumlffentli)en Au2rag handelndes Abstimmungsgremium Ein Standardwird ni)t offiziell international herausgegeben wie dies bei Normen der Fallist Einen regulaumlren Ablauf der Entstehung wie in der Normung gibt es ni)t
Das Open Geospatial Consortium (OGC) ist ein international taumltiges KonsortiumEs ist ein Zusammens)luss von ca 350 Vertretern aus Wirts)a2 Wissens)a2und Verwaltung Ziel des OGC ist es Spezifikationen und Standards fuumlr denAustaus) und die Bereitstellung von Geodaten und Diensten uumlber ein Netz-werk zu erstellen Die Faumlhigkeit Daten auf Basis von Standards und Normenmedienbru)frei uumlber Systemgrenzen hinweg auszutaus)en wird au) als In-teroperabilitaumlt bezei)netDas OGC arbeitet eng mit dem Teampnical Commiee 211 (TC 211) der InternationalOrganization for Standardization (ISO) zusammen wel)es die Entwilung derStandardisierungsreihe ISO 19100 vorantreibt In dieser Reihe werden Geoin-
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formationen und Geodienste normiert und als ISO-Standard veroumlffentli)t Da-bei werden Internet-Standards beruumlsi)tigt die vom World Wide Web Consor-tium (W3C) erarbeitet werdenAuf europaumlis)er Ebene erlaumlsst das Comiteacute Europeacuteen de Normalisation (CEN) fuumlrEuropa verbindli)e Normen Diese Normen sind von Normungsinstituten derMitgliedsstaaten zu uumlbernehmen Auf nationaler Ebene liegt die Zustaumlndigkeitin Deuts)land beim Deutsampen Institut fuumlr Normung (DIN)
Abbildung 2 Uumlberbli$ uumlber Standardisierungs- und Normungsgremien in Anlehnungan Pluumlmer (2003)
IETF Internet Engineering Task ForceOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupITU International Telecommunication UnionW3C The World Wide Web ConsortiumISO Internationale Organisation fuumlr StandardisierungIEC International Electroteampnical CommissionCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationETSI European Telecommunications Standards InstituteCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation ElectroteampniqueANSI American National Standards InstituteAFNOR Association Franccedilaise de NormalisationBSI British Standards InstitutionJISC Japanese Industrial Standards CommieeDIN Deutsampes Institut fuumlr NormungSNV Sampweizerisampe Normen-VereinigungON Oumlsterreiampisampes Normungsinstitut
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Im Standardisierungsumfeld sind weitere nationale Organisationen taumltig Einezentrale Stelle nimmt die IT-Steuerung des Bundes dur) das Bundesministeriumdes Innern (BMI) ein Ihr obliegt die Publikation von bdquoStandards und Arampitekturenfuumlr E-Government-Anwendungenldquo (SAGA) fuumlr die Bundesverwaltung Hierin fin-den si) Spezifikationen aus internationalen Vorgaben wie ISO W3C oder OGCwieder Aber au) nationale Standardisierungsempfehlungen werden hier pu-bliziert Die Laumlnder publizieren ebenfalls fuumlr ihre Verwaltungen verbindli)eE-Government-Standards die mit dem Bund und den Kommunen abgestimmtsindIm Kooperationsaussampuss Automatisierte Datenverarbeitung (KoopA ADV) werdenEinsatz der Informations- und Kommunikationsteampniken (IT) und wi)tige IT-Vor-haben in der oumlffentli)en Verwaltung abgestimmt Diesem Gremium gehoumlrender Bund die Bundeslaumlnder und die drei kommunalen Spitzenverbaumlnde anIm Au2rag der KoopA entwielt die OSCI-Leitstelle (Online Services ComputerInterface) das Protokoll OSCI-Transport weiter wel)es einen vers)luumlsseltenund digital signierten Datenaustaus) ermoumlgli)t Zusammen mit der IT-Steue-rung des Bundes koordiniert die OSCI-Leitstelle das Deuts)land-Online-Vor-haben bdquoStandardisierungldquo
Standards und Normen in der GDI-DE215Die Normen und Standards der ISO und des OGC werden kontinuierli) wei-terentwielt so dass mit der Zeit aumlhnli) wie bei weit verbreiteter So2wareunters)iedli)e Versionen genutzt werden Zudem enthalten viele StandardsGestaltungsfreiraumlume Dadur) erhoumlhen si) die Einsatzmoumlgli)keiten derStandards Glei)ermaszligen wird jedo)die Interoperabilitaumlt zwis)en Geodiens-ten einges)raumlnkt Die Gestaltungsfreiraumlume lassen si) am Beispiel der Koor-dinatenreferenzsysteme verans)auli)en Viele Spezifikationen treffen keineFestlegung uumlber die Verwendung eines bestimmten Referenzsystems Sie sehenledigli) die Verwendung eines beliebigen Referenzsystems vor Im Ergebniswerden bei Diensten unter Umstaumlnden die glei)en Spezifikationen (Standards)verwendet aber aufgrund der moumlgli)erweise unters)iedli)en Koordinaten-referenzsysteme wird ein interoperabler Geodatenaustaus) verhindert
Ein weiteres Problem besteht bei Anwendungsfaumlllen fuumlr die no) keine befrie-digenden spri) einsatzreifen Spezifikationen existieren Beispielsweise gibt esseit Februar 2008 eine erste Spezifikation namens GeoXACML (Geo eXtensibleAccess Control Markup Language) Fuumlr OGC Webservices um Zugangskontrolleund Autorisierung zu gewaumlhrleisten fehlen jedo) entspre)ende Dokumentedie aufzeigen wie ein Einsatz von GeoXACML konkret funktioniert Ebensowird eine Anpassung bisheriger OGC-Standards notwendig werden Derzeitwerden Dienste proprietaumlr abgesi)ert Dabei geht der groumlszligte Nutzen naumlmli)die Anbindung an andere Portale und somit der Datenaustaus) uumlber die Sys-temgrenzen hinweg verloren
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Innerhalb der Geodateninfrastruktur Deutsampland (GDI-DE) werden deshalb dieSpezifikationen verfuumlgbarer Loumlsungsansaumltze insbesondere von OGC und ISObewertet und in Hinbli auf ihre Interoperabilitaumlt uumlberpruuml2 Je na) Reifegradwird eine Spezifikation der Kategorie GDI-DE-obligatorisamp GDI-DE-optionaloder GDI-DE-zukuumlnig zugeordnet
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads
Obligatoris)e Spezifikationen im Rahmen der GDI-DE sind national und inter-national anerkannte Spezifikationen und Normen (GDI-DE-obligatoris)) Louml-sungsansaumltze die einheitli) und weitverbreitet umgesetzt sind aber no) ni)tendguumlltig von Standardisierungsgremien verabs)iedet wurden werden derKategorie GDI-DE-optional zugeordnet Unter GDI-DE-zukuumln2ig sind Entwi-lungen zu Loumlsungsansaumltzen erfasst die weder auf einer stabilen Spezifikationberuhen no) si) im operationellen Einsatz befinden Diese Entwilungenwerden im Rahmen der GDI-DE diskutiert und unterstuumltzt
Im Dokument bdquoArampitektur der Geodateninfrastruktur Deutsamplandldquo sind alle rele-vanten Standards der GDI-DE aufgelistet kategorisiert und im Hinbli auf ihreAnwendbarkeit bewertet Betreiber von Geodatendiensten sind unter Beruuml-si)tigung der GDI-DE-Ar)itektur in der Lage ein Houml)stmaszlig an te)nis)erInteroperabilitaumlt zu errei)en Dabei ist zu bea)ten dass das Ar)itekturdoku-ment der GDI-DE kontinuierli) fortges)rieben wird Die jeweils guumlltige Versi-on ist auf der Homepage wwwgdi-deorg veroumlffentli)t
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Zum Zeitpunkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist die bdquoAr)itektur derGeodateninfrastruktur Deuts)landldquo in der Version 10 guumlltig (hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArampitekturKonzept_V1pdf)
Webbasierte Geodienste22
Na)folgend werden wi)tige OGC-basierte und in der bdquoAr)itektur der Geo-dateninfrastruktur Deuts)landldquo referenzierte Geodienste bes)rieben Die ak-tuelle Version kann der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquoentnommen werden
Web Map Service221Ein Web Map Service (WMS) ist ein webbasierter Kartendienst Er generiert uumlberverfuumlgbare Geodaten einen Kartenauss)ni und stellt ihn uumlber das Web bereitDie georeferenzierten Daten werden in ein Rasterbildformat wie beispielsweisePNG GIF oder JPEG umgewandelt und koumlnnen so auf jedem gaumlngigen Browserdargestellt und betra)tet werden Gelegentli) koumlnnen die Karten au) imVektorformat als SVG bereitgestellt werdenAlle gaumlngigen GIS bieten im Allgemeinen eine S)nistelle an um WMS-Dienstedirekt einzubinden und zu nutzen
Abbildung 4 Web Map Service
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Der WMS-Standard definiert folgende drei Operationen
Uumlber diebull GetCapabilities-Operation wird na) dem Leistungsumfangdes Dienstes gefragt Als Antwort werden spezifis)e Metadaten zu denangebotenen Geodaten in Form eines XML-Dokumentes an den Benut-zer zuruumlges)it Neben allgemeinen Informationenuumlber den Dienstwie zB den Anbieter oder die Ausgabeformate des WMS enthaumllt dieAntwort Angaben uumlber die verfuumlgbaren Layer die Projektionssystemeund den Koordinatenauss)ni
Der Bezug einer Karte erfolgt uumlber diebull GetMap-S)nistelle des WMSHierfuumlr muss eine Anfrage formuliert werden die vom Dienst ausge-wertet wird Anhand dieser Auswertung liefert der WMS ein Karten-bild zuruuml In der Anfrage lassen si) fuumlr eine individuelle Karte be-stimmte Parameter wie ua Bildgroumlszlige Bildformat Koordinatenrefe-renzsystem geografis)er Auss)ni oder ausgewaumlhlte Kartenlayersetzen
Die optionalebull GetFeatureInfo-Operation dient dazu festgelegte Sa)infor-mationen so genannte Aribute einzelner Objekte (engl features) ab-zufragen
Ein WMS der die beiden obligatoris)en Operationen ndash GetCapabilities undGetMap ndash anbietet wird als basic WMS bezei)net Bietet er zusaumltzli) dieGetFeatureInfo-Operationen an wird er als queryable WMS bezei)net
Der WMS ist im Verglei) zu anderen Geodiensten wie zB zum WFS te)-nis) einfa) realisierbar und bereits vielfa) implementiert In Deuts)landwurde auf der Grundlage der WMS-Spezifikation des OGC ein deuts)land-weit abgestimmtes Applikationsprofil erarbeitet und als Standard der GDI-DEverabs)iedet
Web Feature Service222Die Funktionalitaumlt eines WMS bes)raumlnkt si) auf die graphis)e Darstel-lung von Geodaten in Form von statis)en Karten oder Bildern Dem Nutzereines WMS-Dienstes steht somit nur soviel Information zur Verfuumlgung wieer visuell aus der Kartendarstellung ableiten kann Fuumlr Anwendungen dieuumlber eine reine Kartendarstellung hinausgehen rei)t dieser Informations-gehalt ni)t aus Mit dem Web Feature Service (WFS) besteht die Moumlgli)keituumlber das Web auf die zugrunde liegenden Objekte zuzugreifen also auf dieDaten selbst Ein WFS bezieht si) auss)lieszligli) auf Vektordaten Diese Da-ten kann der Nutzer visualisieren analysieren oder in anderer Form weiter-verarbeiten Neben einem lesenden Zugriff ist optional au) ein s)reiben-
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der Zugriff moumlgli) d h Daten koumlnnen sofort eingefuumlgt bearbeitet undentfernt werdenEin voll ausgebauter standardkonformer WFS 10 bietet vers)iedene Operatio-nen mit deren Hilfe man geographis)e Objekte einfuumlgen aktualisieren louml-s)en abfragen und finden kannIn Abhaumlngigkeit von den unterstuumltzten Operationen koumlnnen WFS-Dienste inbasic WFS oder transactional WFS unterteilt werden
Ein basic WFS muss die Operationenbull GetCapabilities DescribeFeatureTypeund GetFeature unterstuumltzen Damit wird dem Nutzer ein lesender Zu-griff auf das Datenangebot des WFS gewaumlhrt
Ein transactional WFS unterstuumltzt uumlber die Grundfunktionen des basicbullWFS hinaus au) die Operation Transaction und laumlsst damit s)reibendeZugriffe auf die Daten zu Uumlber die Lo$Feature-Operation koumlnnen ein-zelne Feature-Instanzen mit Veraumlnderungssperren belegt werden
Abbildung 5 Web Feature Service
Der WFS 11 hat zusaumltzli) zu WFS 10 die Operation GetGmlObject Neben derUnterteilung in basic und transactional wird hier die Erweiterung des basic WFSmit der Operation GetGmlObject als xlink WFS bezei)net Diese Art von WFSkann vers)a)telte XLinks waumlhrend einer GetFeature-Anfrage aufloumlsen unddie Elemente zuruumlliefern Unter XLink wird eine in XML bes)riebene Ver-
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knuumlpfung zwis)en Ressourcen verstanden um Elemente in XML-Dokumenteeinzufuumlgen Neben einfa)en Links aumlhnli) HTML-Links werden au) fortge-s)riene Links mit mehreren Zielen abgebildet
Web Coverage Service223Ein Web Coverage Service (WCS) liefert Geodaten die Phaumlnomene mit raumlumli)erVariabilitaumlt repraumlsentieren Hierzu gehoumlren beispielsweise Temperaturvertei-lung oder Houmlhenmodelle Diese Daten koumlnnen sehr detailliert und rei)haltigsein Neben der Visualisierung koumlnnen mit dem WCS thematis)e Daten bereit-gestellt werden beispielsweise zur Verwendung in komplexen Klima- oderUumlberflutungssimulationen Die Ausgabe der WCS-Daten kann sowohl im Ra-ster- als au) im Vektordatenformat erfolgen Momentan ist die Spezifikationjedo) auf einfa)e so genannte Grid Coverages begrenzt dh die Daten wer-den in festen Abstaumlnden wie in einem Gier strukturiert Ein WCS unterstuumltztdrei Operationen GetCapabilities DescribeCoverage und GetCoverage
Catalog Service224Mit Hilfe eines Katalogdienstes kann ein Nutzer in einer Infrastruktur na)Geodaten und Geodiensten zB WMS-Angebote su)en Hierzu werden ihreBes)reibungen die so genannten Metadaten im Catalogue Service Web (CSW)angemeldet um sie bei einer Su)e au) finden zu koumlnnen Diese Metadatenenthalten ua Informationen uumlber die Lage die Aufloumlsung oder den Maszligstabdie Qualitaumlt und Aktualitaumlt der Daten den Anbieter und die Zugriffsmoumlgli)-keiten Metainformationssysteme ermoumlgli)en in der Regel Metadaten zu er-fassen zu spei)ern auszuwerten und zu praumlsentieren
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Abbildung 6 Web Coverage Service
Karte
Abbildung 7 Catalog Service Web
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Web Feature Service Gazeeer225Der Web Feature Service Gazeeer (WFS-G) oder kurz Gazeeer Service lehnt si)in seiner Funktion an den Web Feature Service an Ein WFS-G s)a1 den Zu-gang zu raumbezogenen Daten uumlber geographis)e Namensverzei)nisse (englGazeeer) dh er liefert zu einem geographis)en Namen die Koordinaten oderstellt das Objekt in einem passenden Kartenauss)ni dar Er kann somit alsSu)dienst fuumlr Objekte (zB Hausadressen Ortsnamen etc) genutzt werden
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer
Anfangs wurde der WFS-G nur fuumlr digitale Namensverzei)nisse mit Punktko-ordinaten eingesetzt Mehr und mehr werden nun au) Objekte mit Linien-oder Flauml)engeometrien abgebildet O2 ist es zwemaumlszligig zu einem Objektsowohl seine Mielpunkts- als au) seine Umringskoordinaten zu spei)ernum flexibel in der Auswertung und der Darstellung zu sein Ein WFS-G kannau) in der umgekehrten Reihenfolge verwendet werden indem er zu einemKartenauss)ni die dazugehoumlrigen geographis)en Namen liefert Zum Zeit-punkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist der WFS-G no) kein verab-s)iedeter OGC-Standard
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Web Coordinate Transformation Service226Der Web Coordinate Transformation Service (WCTS) ist ein Webservice der aufGrundlage von festgelegten Transformationsparametern Koordinaten zwis)enReferenzsystemen umre)net zB von der Universalen-Transversalen-Merca-tor-Projektion in die Gauszlig-Kruumlger-Projektion Notwendig ist dieser Service dao2mals Geodaten aus vers)iedenen Quellen zusammengefuumlhrt werden muumls-sen Die Umre)nung erfolgt zur Laufzeit der Anfrage Dadur) koumlnnen Geo-daten in Geodateninfrastrukturen in ihren originaumlren Referenzsystemen gehal-ten werden Auss)laggebend fuumlr eine Haltung der Daten in mehreren Refe-renzsystemen sind ansonsten besondere Anforderungen an die notwendigeGenauigkeit und Performanz
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service
Der WCTS ist von der OGC no) ni)t als Standard verabs)iedet Glei)wohlgibt es bereits eine Reihe funktionierender So2ware-Implementierungen uabeim Bundesamt fuumlr Kartographie und Geodaumlsie (BKG)
Web Terrain Service227Ein Web Terrain Service (WTS) orientiert si) sehr stark am Konzept des WMSaber ermoumlgli)t zusaumltzli) eine 3D-Visualisierung von Geodaten Auf Anfrageliefert der Dienst statis)e 3D-Karten als Bilder zuruuml Grundlage dafuumlr bildendie Houmlhenangaben digitaler Gelaumlndemodelle WTS finden fuumlr unters)iedli)eZwee in Berei)en wie Geologie Tourismus Standortplanung Raumsimula-tion und Stadtmarketing sowie in Untersu)ungen im Berei) der Naturwis-
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sens)a2en Anwendung Derzeit liegt die Spezifikation des WTS als Entwurfbeim OGC vor
Abbildung 10 Web Terrain Service
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Auau und Betrieb webbasierter3Geodienste
Im folgenden Kapitel werden Hinweise zum praktis)en Vorgehen beim Auf-bau und Betrieb einzelner Geodienste gegeben Dabei werden im Wesentli)enGeodienste aufgegriffen die bereits im Abs)ni 22 des Leitfadens im Hinbliauf Funktionalitaumlt und Einsatzmoumlgli)keiten bes)rieben wurden1
Geodienste erfuumlllen keinen Selbstzwe sie sind vielmehr das Fundament fuumlrdie automatisierte Beantwortung raumbezogener Fragestellungen wie sie uaim Rahmen amtli)er Fa)verfahren au2reten zB bdquoWie ho) ist der Boden-ri)twert in einem bestimmten Arealldquo oder bdquoWo liegen S)utzgebiete die ei-nem bestimmten Nutzungszwe entgegenstehenldquo Im Abs)ni 35 werdendeshalb Aspekte der Einbeung der Dienste in te)nis)e Betriebsumgebun-gen uumlbergreifende Geodateninfrastrukturen (GDI) und E-Government-Anwen-dungen aufgegriffen
Einfuumlhrung31
bdquoWie kann i) meine Geodaten uumlber Dienste im Inter- oder Intranet bereitstellenund wel)e Dinge muumlssen dabei beruumlsi)tigt werdenldquo Dies ist eine haumlufiggestellte Frage die si) im Zusammenhang mit dem Auau und Betrieb vonGeodiensten ergibt Die Motivation zum Auau von Geodiensten kann vielfaumll-tig sein etwa
organisatoris)e und re)tli)e Vorgaben zBbullINSPIRE (₋ Infrastructure for Spatial Information in Europe re)tskrauml2igeEU-Ri)tlinie)die Geodatenzugangsgesetze des Bundes und der Laumlnder wel)e zur₋Umsetzung der Ri)tlinie verabs)iedet werdendie GDI-DE (₋ Geodateninfrastruktur Deutsampland)SEIS (₋ Shared Environmental Information System) der Europaumlis)en Kom-mission und der Europaumlis)en Umweltagentur oderdie europaumlis)e₋ Wasserrahmenriamptlinie (WRRL)
1 Hinweis Die in diesem Leitfaden genannten Kosten und Zeitaufwaumlnde sind ni)t verbindli) Sie
ergeben si) aus Erfahrungen sowie S)aumltzungen und sollen nur einen groben Eindru uumlber Kosten
und Zeitaufwand vermieln
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ges)auml2li)e Anforderungen wie die Verbesserung von Verwaltungs-bullverfahren effiziente Bearbeitung von fa)li)en AufgabenstellungenSteigerung des Geodatenvertriebs oder s)li)t die Reduzierung derHeterogenitaumlt von Produkt- und Datenlands)a2en
allgemeine politis)e Zielsetzungen wie die Steigerung der Transpa-bullrenz des Verwaltungshandelns der Buumlrgerfreundli)keit und Buumlrger-beteiligung der Verbesserung der Wirts)a2sfoumlrderung oder generellder Araktivitaumlt einer Region
Vor der Implementierung eines Geodienstes ist es somit sinnvoll si) Klarheituumlber den Zwe des Dienstes und seine eventuelle Rolle im Sinne uumlbergeordneterZiele undoder Ar)itekturen und Infrastrukturen der Organisation zu vers)af-fen Mit einem vorauss)auenden Konzept koumlnnen neu au+ommende Aufgabenwie die Ergaumlnzung weiterer Dienste (vgl Abs)ni 34) oder die Unterstuumltzungvon E-Government-Anforderungen (vgl Abs)ni 35) beruumlsi)tigt werden
Dienste bilden die Grundlage fuumlr die Entwilung von Anwendungen in ser-viceorientierten Arampitekturen (SOA) Die Dienste agieren als autonome Einheitendie untereinander in Interaktion treten zu prozessualen Mehrwertdienstenkombiniert (bdquoor)estriertldquo) und auf Basis standardisierter S)nistellen undProtokolle uumlber Adapter in Anwendungen und Fa)verfahren integriert werdenkoumlnnen Eine derartige offene bdquoDienstelands)a2ldquo kann s)riweise angepasstund erweitert werden Der dienstorientierte Ansatz bildet somit den Rahmenum hinsi)tli) si)wandelnder gesetzli)er organisatoris)er und te)nis)erBedingungen eine hohe Flexibilitaumlt und Agilitaumlt zu si)ernIst ein Dienst erst einmal im Betrieb kann es vorkommen dass weitere Interes-senten aufmerksam werden und den Dienst ebenfalls nutzen wollen Geradedann zeigt es si) ob der aufgesetzte Dienst wirkli) interoperabel ist und si)in andere Fa)verfahren beispielsweise anderer Behoumlrden oder Wirts)a2sun-ternehmen ohne groszligen Aufwand integrieren laumlsst Seitens der GDI-DE wer-den hierzu entspre)ende Standards empfohlen (vgl Abs)ni 215) Weiteredetaillierte und allgemeine Erlaumluterungen zum Auau interoperabler Diensteund Anwendungen im Kontext einer deuts)landweiten Geodateninfrastrukturenthaumllt das Dokument bdquoAr)itektur der GDI-DEldquo
Planung32
Die Entwilung von Geodiensten sollte als Projekt mit klar definierten Zeit-Aufwands- und Qualitaumltszielen verstanden werden Dabei muumlssen eine Reihevon Fragestellungen betra)tet werden
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Wel)e Anwender undoder Anwendungen benoumltigen den Geodienstbullggf au) uumlber den klassis)en Geo-Anwendungsberei) hinaus wiezB eine Einbeung in eine uumlbergreifende SOA-Plaform
Wel)e Inhalte und S)nistellen muumlssen entspre)end bereitgestelltbullwerden
Wel)e funktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zB Sa)-bulldatenabfrage benutzerdefinierbare Legende und Editierbarkeit
Wel)e organisatoris)en und re)tli)en Rahmenbedingungen sindbullzu bea)ten
Wel)e ni)tfunktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zBbullVerfuumlgbarkeit Performance Si)erheit und Skalierbarkeit
Wel)e te)nis)en Voraussetzungen und Anforderungen sind zu be-bulla)ten wie beispielsweise zugrunde liegende Geodatenbank und Da-tenmodell ggf separat anzubindenden Sa)datenbanken aus Fa)ver-fahren GIS-So2ware Web-Map-Server-So2ware und unterstuumltzteS)nistellen (WMS WFS etc)
Wel)e formalen Rahmenbedingungen sind zu bea)ten wie zB Si-bull)erheitsri)tlinien Datens)utz Nutzungsre)te und Copyrights
Sind lizenzre)tli)e Fragen fuumlr Daten Drier zu klaumlrenbull
Daruumlber hinaus sind weitere Fragen die klassis)en Aufgaben des Projektma-nagements aller IT-Projekte zu klaumlren
verfuumlgbaren finanziellen und personellen Ressourcenbull
dem benoumltigten Know-howbull
S)ulungsnotwendigkeitenbull
So2ware- und Systemauswahlbull
Testszenarien und Abnahmemodalitaumlten sowiebull
Betrieb und Wartungbull
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Hilfestellung bieten dabei Vorgehensmodelle wie beispielsweise das V-Modellonline verfuumlgbar unter hpwwwv-modell-xtde und die umfangrei) vorhan-dene Fa)literatur zu diesem Thema
Datenhaltung33
Grundlage fuumlr die Entwilung und Bereitstellung von Geodiensten sind dieDaten wie Metadaten und Geodaten ndash mit oder ohne Sa)daten Sie werden inder Regel in Datenbanken teilweise aber au) in Dateisystemen gehalten Indiesem Leitfaden sind Auau und Pflege von Geodatenbanken ni)t Gegen-stand der Betra)tung Denno) sollen hier die grundlegenden Moumlgli)keitenzentraler und dezentraler Datenhaltung erlaumlutert werden Dies ist im Kontextdieses Dokuments sowohl fuumlr die Verwaltung von Metadaten als au) von Se-kundaumlrgeodaten relevant auf deren Grundlage Geodienste aufgesetzt werdenFuumlr die Bereitstellung von Diensten die Sekundaumlrzween dienen ndash also ni)t derBearbeitung der primaumlren Fa)aufgabe ndash wird dringend empfohlen eine Trennungvon den primaumlren Produktionssystemen einzuriampten Zu groszlig ist die Gefahr vonnegativen We)selwirkungen des Produktionsbetriebs im jeweiligen Verfahrenund der Nutzung dur) die (teilweise) unbekannten Nutzer und Anwendungenfuumlr beide Seiten Sinnvoll ist dagegen die Implementierung eines Sekundaumlrda-tenbestandes fuumlr den Dienst Dieser Sekundaumlrbestand muss regelmaumlszligig moumlg-li)st automatis) aus dem Primaumlrverfahren aktualisiert werden etwa dur)unidirektionale Replikation der zugrunde liegenden Datenbanken Dadur)kann ggf au) gewaumlhrleistet werden dass vorhandene sensible Teildatenberei-)e aus dem Primaumlrsystem fuumlr die Uumlbertragung gefiltert und oumlffentli)en Nut-zern des Dienstes erst gar ni)t zugaumlngli) gema)t werden
Der Auau von Sekundaumlrdatenbestaumlnden kann mit erhebli)em finanziellemMehraufwand fuumlr Hardware und So2ware-Lizenzen verbunden sein Die Not-wendigkeit zur Kostenoptimierung legt es daher nahe die Sekundaumlrdatenuumlbergreifend in einem zentralen System zusammenzufuumlhren Dur) dieseZentralisierung der Sekundaumlrdatenbestaumlnde koumlnnen Synergien bei der Hard-und So2warebes)affung Wartung und der Umsetzung von ni)tfunktionalenAnforderungen der Anwender und Anwendungen wie Service Levels Perfor-mance (Load Balancing) oder IT-Si)erheit ausges)oumlp2 werden Dem gegen-uumlber steht ein erhoumlhter Abstimmungsbedarf und damit einhergehend ein ge-wisser Verlust an Flexibilitaumlt Beide Ar)itekturen haben daher ihre Bere)ti-gung und sollen im Folgenden gegenuumlber gestellt werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Motivation12
Die Methoden der Datenbereitstellung und -verarbeitung im Geo-Sektor habensi) in den letzten Jahrzehnten ents)eidend geaumlndert und weiterentwieltMit der Einfuumlhrung Geographisamper Informationssysteme (GIS) wurden bereits abden 80er Jahren Begriffe wie Geodaten und Geoinformatik gepraumlgt AnalogeMethoden der Datenerfassung -verwaltung und -analyse in amtli)en Regis-tern wurden damals dur) Geodatenbanken abgeloumlst Digitale Geoinformatio-nen also Geodaten konnten damit einfa)er integriert deutli) effizienter unds)neller verarbeitet oder in digitalen Karten visualisiert werden so zB beiZusammenfuumlhrung und Visualisierung unters)iedli)ster Fa)daten inner-halb einer thematis)en Karte
Mit der Verbreitung des Internets seit den 90er Jahren erhielt die rasante Ent-wilung im Geoinformationswesen einen deutli)en Innovationss)ub So las-sen si) oumlrtli) getrennt verwaltete Geodaten uumlber das Internet unabhaumlngig vonihrem Spei)erort einfa) und s)nell miteinander kombinieren Geodaten un-ters)iedli)er Herkun2 werden also ni)t mehr bilateral ausgetaus)t gegebe-nenfalls konvertiert und mehrfa) gespei)ert sondern stehen abholbereit fuumlrFa)verwaltungen Wirts)a2 oder Buumlrger online bdquoim Netzldquo zur VerfuumlgungDer Nutzer hat damit die Moumlgli)keit je na) Aufgabenstellung oder Interesseeigene Produkte dur) die Kombination der entspre)enden Daten selbst zuerzeugenSo wird zB bei der Planung von Verkehrswegen auf einfa)e Weise eine Natur-s)utz-Umweltvertraumlgli)keitspruumlfung unterstuumltzt indem Natur- und Land-s)a2ss)utzgebiete Flora-Fauna-Habitat- und Vogels)utzgebiete etc bereitswaumlhrend der Planungsphase uumlber das Internet ermielt kombiniert und dur)Uumlberlagerung mit dem Berei) der geplanten Trassenfuumlhrung visualisiert bzwbewertet werden Moumlgli) sind sol)e Szenarien wenn Datenhalter und Daten-verarbeiter die notwendigen organisatoris)en und te)nis)en Wei)en stel-len Hierzu muumlssen Geodaten auf standardisierte Weise und unabhaumlngig vomjeweiligen Fa)verfahren oder Ges)auml2sprozess uumlber das Internet bereitgestelltwerden Die Basis hierfuumlr bildet eine Geodateninfrastruktur als integrierter Be-standteil eines modernen E-Government
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Geodienste2In diesem Kapitel werden zunauml)st die Grundlagen zur Thematik bdquoGeodiensteldquoerlaumlutert Im Ans)luss werden konkret einzelne Dienste vorgestellt und hin-si)tli) ihres Zwes und ihrer Nutzungsmoumlgli)keiten bes)rieben
Einfuumlhrung21
Dienste im Internet211Das Internet ist ein weltweiter Verbund aus zusammenges)lossenen Compu-ternetzwerken die na) einem standardisierten Verfahren Informationen aus-taus)en Darauf aufgesetzte Dienste wie World Wide Web (WWW) E-Mail undTelefonie nutzen das Internet als UumlbertragungsmediumDas Internet und dessen verfuumlgbare Dienste sind heute grundlegender Bestand-teil unseres Alltags Sie sind fuumlr Buumlrger Wirts)a2 und Verwaltung ni)t mehrwegzudenken und aumlhnli) der Telekommunikation Teil der Infrastruktur un-serer Informationsgesells)a2Neben Austaus) und Veroumlffentli)ung von Medien wie beispielsweise Textenund Bildern sind uumlber das Internet au) spezielle Dienstleistungen wie Su)-mas)inen Routenplaner oder Internetbanking nutzbar Dahinter verbergensi) im Allgemeinen so genannte Webservices die von allen glei)ermaszligen ver-wendet werden voumlllig unabhaumlngig vom genutzten Betriebssystem oder vonvorhandenen Anwendungen auf dem PCDie oumlffentli)e Verwaltung nutzt diese Entwilungen indem sie miels einermodernen und innovativen IT-Infrastruktur Arbeitsprozesse vereinfa)t undbes)leunigt Die Planung und Umsetzung der entspre)enden Konzepte wirdals Electronic Government (E-Government) bezei)net und umfasst alle Prozesseder Ents)eidungsfindung Leistungserstellung und Publikation aus PolitikStaat und Verwaltung Zu den Kommunikationswegen gehoumlren Dienstleistun-gen von Behoumlrde-zu-Buumlrger (Government to Citizen G2C) von Behoumlrde-zu-Behoumlrde(Government to Government G2G) und von Behoumlrde-zu-Wirtsampa (Governmentto Business G2B)Der Abbau von Medienbruumlampen spielt im gesamten E-Government eine wi)tigeRolle Ein Medienbru) tri immer dann auf wenn innerhalb eines Prozessesphysikalis) oder digital unters)iedli)e Formate aufeinander treffen Bei-spielsweise stellt die Verarbeitung eines Dokuments in unters)iedli)en Datei-formaten waumlhrend eines Arbeitsablaufs einen sol)en Bru) dar Hier sind ent-spre)ende Abspra)en fuumlr si)ere und stoumlrungsfreie Verarbeitung notwendig
GIS-Tenologie212Die Bedeutung von Geographisampen Informationssystemen (GIS) nahm in den ver-gangenen Jahren in den Bundes- und Laumlnderverwaltungen stark zu Viele Ein-
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ri)tungen der Verwaltung erfassen spei)ern und verarbeiten Geodaten mitHilfe eines GIS weiter In den meisten Faumlllen werden die Geodaten au) karto-graphis) visualisiert Dur) Verknuumlpfungen vers)iedener Datenquellen sindneue Informationen ableitbar zB kann die Verknuumlpfung der Einzelinformatio-nen von Daten zu Geotopographie Geologie Landnutzung und Klima zu einerneuen Information uumlber Uumlbers)wemmungsgefahren fuumlhrenMit Geodaten koumlnnen weitere Informationen der realen Welt so genannte Sa)-daten mit der Lage und Ausdehnung des Objektes im Raum au) als Geome-triedaten bezei)net verknuumlp2 werden Der Raumbezug ist entweder direktdur) Koordinaten oder indirekt dur) relative Beziehungen zB Straszligen undHausnummern hergestelltBetra)ten wir beispielsweise einen Baum in einem Baumkataster so stellt die-ser ein Objekt dar Dieses Objekt ist )arakterisiert dur) eine Position im Raumund eine geometris)e Form (Geometriedaten) Informationen wie BaumartAlter Houmlhe Pflegezustand usw sind Sa)daten
Geodaten in einem GIS koumlnnen als Raster- und Vektordaten strukturiert sein
Rasterdaten setzen si) aus einzelnen glei) groszligen Bildelementen (Pixel) zu-sammen die in Matrixform dh in Zeilen und Spalten vorliegen Jedes Pixelbesitzt einen Informationswert der auf einer Karte mit einer bestimmten Farbewiedergegeben wird Diese Information ist beispielsweise eine Houmlhenangabeein S)adstoffwert ein Temperaturwert oder ndash wie bei einem Foto einer Digital-kamera ndash die numeris)e Codierung eines Farbwertes Rasterbilddaten entste-hen zB beim Scannen von Plaumlnen oder Karten und in der Fernerkundung DieDarstellung beliebiger Daten auf Bilds)irmen ist nur dur) vorherige Um-wandlung in ein Rasterformat (Rendering) moumlgli) Letztli) sind Rasterdatenim GIS-Berei) digitale Kartenbilder die si) uumlber das Internet einfa) trans-portieren lassen Im Unters)ied zu herkoumlmmli)en Bildern weisen sie eineGeoreferenzierung auf dh eine raumlumli)e Referenzinformation mit geodaumlti-s)em Bezugssystem die einmal zugeordnet und mit dem Kartenbild gespei-)ert wird Ein Format hierfuumlr ist das Geo Tagged Image File Format (GeoTIFF) inwel)em zusaumltzli) zu den Bildinformationen die raumlumli)en Referenzinfor-mationen gespei)ert werden
Vektordaten bes)reiben Objekte anhand von Vektoren Einfa) gesagt verbirgtsi) dahinter eine Geometrie die auf Stuumltzpunkten basiert Etwas mathemati-s)er betra)tet sind Vektoren Streen mit definierter Laumlnge Ri)tung undOrientierung Dur) die Aneinanderreihung einzelner Vektoren ergeben si)komplexere Geometrien Informationen wie Sa)daten werden mit dem Objektexplizit verknuumlp2 Die Objekte unters)eiden si) anhand ihrer geometris)enDimension in
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0D oder punktfoumlrmige Objekte wie zB eine Pegelmessstationbull
1D oder linienfoumlrmige Objekte wie zB ein Fluszliglauf oderbull
2D oder flauml)enfoumlrmige Objekte wie zB ein Wassers)utzgebietbull
Die digitale Erfassung einer Geometrie erfolgt vermessungste)nis) dur)Erzeugung von Koordinaten am realen Objekt oder miels Digitalisierungaus analogen Unterlagen in einer GIS-So2ware oder einer CAD-Anwendung(Computer Aided Design)
Abbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten in Anlehnung an Bill (2003)
Die erstellten Datensaumltze bzw Objekte werden in der Regel in einer Datenbankverwaltet Hierfuumlr ist eine Bes)reibung und Strukturierung der Objekte erfor-derli) ein so genanntes Datenmodell Unters)iedli)e Datenmodelle wie siein den einzelnen Fa)verwaltungen von Bund Laumlndern und Kommunen exis-tieren werden im Idealfall uumlber so genannte Austaus)s)nistellen miteinan-der verknuumlp2 Hierfuumlr sind fa)li)e und te)nis)e Vereinbarungen zu treffen
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Dann wird es moumlgli) getrennt voneinander erfasste und gepflegte Datenbe-staumlnde effizient miteinander zu verknuumlpfen und diese in entspre)ende Fa)-verfahren zu integrieren
Zusammenfuumlhrung von Web- und GIS-Tenologie213Die Integration der Daten in einzelne Fa)verfahren kann dur) die Zusam-menfuumlhrung von Internet-Te)nik und GIS-Funktionalitaumlten auf Basis eineswebbasierten Geodienstes erfolgen Geodienste koumlnnen dur) das Internet ver-netzt werden und die Nutzung von Geodaten vereinfa)en Im Idealfall erlei)-tern sie den Zugang zu Geodaten aus vers)iedenen Quellen in harmonisiertereffizienter und fa)uumlbergreifend integrierter Form
In vielen Berei)en der Wirts)a2 Wissens)a2 und der Verwaltung werdenmilerweile im Internet unters)iedli)e mit raumlumli)en Informationen in Ver-bindung stehende Dienstleistungen angeboten Diese Entwilung ist in annauml-hernd allen Laumlndern der Welt insbesondere in Europa festzustellen WerdenGeodienste und die dazugehoumlrigen Geodaten strukturiert und systematis) ko-ordiniert sowie verwaltungsebenen- und fa)uumlbergreifend angeboten wirddies als Geodateninfrastruktur (GDI) bezei)net Eine GDI besteht aus Geodateneins)lieszligli) Metadaten zu deren Bes)reibung Geodiensten und Netzwer-ken die auf Grundlage eins)laumlgiger Re)tsnormen te)nis)er Normen undStandards sowie Vereinbarungen uumlber Zugang und Nutzung koordiniert wer-den
Standards und Normen214In der Standardisierung werden Normen (de-jure Standards) und Standards (au)bdquoIndustriestandardsldquo de-facto Standards) unters)ieden Der Unters)ied liegt inder Entstehung und Verbindli)keit begruumlndet Standards werden meist nurvon einer Institution erzeugt dh es existiert dafuumlr anders als in der Normungkein im oumlffentli)en Au2rag handelndes Abstimmungsgremium Ein Standardwird ni)t offiziell international herausgegeben wie dies bei Normen der Fallist Einen regulaumlren Ablauf der Entstehung wie in der Normung gibt es ni)t
Das Open Geospatial Consortium (OGC) ist ein international taumltiges KonsortiumEs ist ein Zusammens)luss von ca 350 Vertretern aus Wirts)a2 Wissens)a2und Verwaltung Ziel des OGC ist es Spezifikationen und Standards fuumlr denAustaus) und die Bereitstellung von Geodaten und Diensten uumlber ein Netz-werk zu erstellen Die Faumlhigkeit Daten auf Basis von Standards und Normenmedienbru)frei uumlber Systemgrenzen hinweg auszutaus)en wird au) als In-teroperabilitaumlt bezei)netDas OGC arbeitet eng mit dem Teampnical Commiee 211 (TC 211) der InternationalOrganization for Standardization (ISO) zusammen wel)es die Entwilung derStandardisierungsreihe ISO 19100 vorantreibt In dieser Reihe werden Geoin-
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formationen und Geodienste normiert und als ISO-Standard veroumlffentli)t Da-bei werden Internet-Standards beruumlsi)tigt die vom World Wide Web Consor-tium (W3C) erarbeitet werdenAuf europaumlis)er Ebene erlaumlsst das Comiteacute Europeacuteen de Normalisation (CEN) fuumlrEuropa verbindli)e Normen Diese Normen sind von Normungsinstituten derMitgliedsstaaten zu uumlbernehmen Auf nationaler Ebene liegt die Zustaumlndigkeitin Deuts)land beim Deutsampen Institut fuumlr Normung (DIN)
Abbildung 2 Uumlberbli$ uumlber Standardisierungs- und Normungsgremien in Anlehnungan Pluumlmer (2003)
IETF Internet Engineering Task ForceOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupITU International Telecommunication UnionW3C The World Wide Web ConsortiumISO Internationale Organisation fuumlr StandardisierungIEC International Electroteampnical CommissionCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationETSI European Telecommunications Standards InstituteCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation ElectroteampniqueANSI American National Standards InstituteAFNOR Association Franccedilaise de NormalisationBSI British Standards InstitutionJISC Japanese Industrial Standards CommieeDIN Deutsampes Institut fuumlr NormungSNV Sampweizerisampe Normen-VereinigungON Oumlsterreiampisampes Normungsinstitut
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Im Standardisierungsumfeld sind weitere nationale Organisationen taumltig Einezentrale Stelle nimmt die IT-Steuerung des Bundes dur) das Bundesministeriumdes Innern (BMI) ein Ihr obliegt die Publikation von bdquoStandards und Arampitekturenfuumlr E-Government-Anwendungenldquo (SAGA) fuumlr die Bundesverwaltung Hierin fin-den si) Spezifikationen aus internationalen Vorgaben wie ISO W3C oder OGCwieder Aber au) nationale Standardisierungsempfehlungen werden hier pu-bliziert Die Laumlnder publizieren ebenfalls fuumlr ihre Verwaltungen verbindli)eE-Government-Standards die mit dem Bund und den Kommunen abgestimmtsindIm Kooperationsaussampuss Automatisierte Datenverarbeitung (KoopA ADV) werdenEinsatz der Informations- und Kommunikationsteampniken (IT) und wi)tige IT-Vor-haben in der oumlffentli)en Verwaltung abgestimmt Diesem Gremium gehoumlrender Bund die Bundeslaumlnder und die drei kommunalen Spitzenverbaumlnde anIm Au2rag der KoopA entwielt die OSCI-Leitstelle (Online Services ComputerInterface) das Protokoll OSCI-Transport weiter wel)es einen vers)luumlsseltenund digital signierten Datenaustaus) ermoumlgli)t Zusammen mit der IT-Steue-rung des Bundes koordiniert die OSCI-Leitstelle das Deuts)land-Online-Vor-haben bdquoStandardisierungldquo
Standards und Normen in der GDI-DE215Die Normen und Standards der ISO und des OGC werden kontinuierli) wei-terentwielt so dass mit der Zeit aumlhnli) wie bei weit verbreiteter So2wareunters)iedli)e Versionen genutzt werden Zudem enthalten viele StandardsGestaltungsfreiraumlume Dadur) erhoumlhen si) die Einsatzmoumlgli)keiten derStandards Glei)ermaszligen wird jedo)die Interoperabilitaumlt zwis)en Geodiens-ten einges)raumlnkt Die Gestaltungsfreiraumlume lassen si) am Beispiel der Koor-dinatenreferenzsysteme verans)auli)en Viele Spezifikationen treffen keineFestlegung uumlber die Verwendung eines bestimmten Referenzsystems Sie sehenledigli) die Verwendung eines beliebigen Referenzsystems vor Im Ergebniswerden bei Diensten unter Umstaumlnden die glei)en Spezifikationen (Standards)verwendet aber aufgrund der moumlgli)erweise unters)iedli)en Koordinaten-referenzsysteme wird ein interoperabler Geodatenaustaus) verhindert
Ein weiteres Problem besteht bei Anwendungsfaumlllen fuumlr die no) keine befrie-digenden spri) einsatzreifen Spezifikationen existieren Beispielsweise gibt esseit Februar 2008 eine erste Spezifikation namens GeoXACML (Geo eXtensibleAccess Control Markup Language) Fuumlr OGC Webservices um Zugangskontrolleund Autorisierung zu gewaumlhrleisten fehlen jedo) entspre)ende Dokumentedie aufzeigen wie ein Einsatz von GeoXACML konkret funktioniert Ebensowird eine Anpassung bisheriger OGC-Standards notwendig werden Derzeitwerden Dienste proprietaumlr abgesi)ert Dabei geht der groumlszligte Nutzen naumlmli)die Anbindung an andere Portale und somit der Datenaustaus) uumlber die Sys-temgrenzen hinweg verloren
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Innerhalb der Geodateninfrastruktur Deutsampland (GDI-DE) werden deshalb dieSpezifikationen verfuumlgbarer Loumlsungsansaumltze insbesondere von OGC und ISObewertet und in Hinbli auf ihre Interoperabilitaumlt uumlberpruuml2 Je na) Reifegradwird eine Spezifikation der Kategorie GDI-DE-obligatorisamp GDI-DE-optionaloder GDI-DE-zukuumlnig zugeordnet
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads
Obligatoris)e Spezifikationen im Rahmen der GDI-DE sind national und inter-national anerkannte Spezifikationen und Normen (GDI-DE-obligatoris)) Louml-sungsansaumltze die einheitli) und weitverbreitet umgesetzt sind aber no) ni)tendguumlltig von Standardisierungsgremien verabs)iedet wurden werden derKategorie GDI-DE-optional zugeordnet Unter GDI-DE-zukuumln2ig sind Entwi-lungen zu Loumlsungsansaumltzen erfasst die weder auf einer stabilen Spezifikationberuhen no) si) im operationellen Einsatz befinden Diese Entwilungenwerden im Rahmen der GDI-DE diskutiert und unterstuumltzt
Im Dokument bdquoArampitektur der Geodateninfrastruktur Deutsamplandldquo sind alle rele-vanten Standards der GDI-DE aufgelistet kategorisiert und im Hinbli auf ihreAnwendbarkeit bewertet Betreiber von Geodatendiensten sind unter Beruuml-si)tigung der GDI-DE-Ar)itektur in der Lage ein Houml)stmaszlig an te)nis)erInteroperabilitaumlt zu errei)en Dabei ist zu bea)ten dass das Ar)itekturdoku-ment der GDI-DE kontinuierli) fortges)rieben wird Die jeweils guumlltige Versi-on ist auf der Homepage wwwgdi-deorg veroumlffentli)t
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Zum Zeitpunkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist die bdquoAr)itektur derGeodateninfrastruktur Deuts)landldquo in der Version 10 guumlltig (hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArampitekturKonzept_V1pdf)
Webbasierte Geodienste22
Na)folgend werden wi)tige OGC-basierte und in der bdquoAr)itektur der Geo-dateninfrastruktur Deuts)landldquo referenzierte Geodienste bes)rieben Die ak-tuelle Version kann der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquoentnommen werden
Web Map Service221Ein Web Map Service (WMS) ist ein webbasierter Kartendienst Er generiert uumlberverfuumlgbare Geodaten einen Kartenauss)ni und stellt ihn uumlber das Web bereitDie georeferenzierten Daten werden in ein Rasterbildformat wie beispielsweisePNG GIF oder JPEG umgewandelt und koumlnnen so auf jedem gaumlngigen Browserdargestellt und betra)tet werden Gelegentli) koumlnnen die Karten au) imVektorformat als SVG bereitgestellt werdenAlle gaumlngigen GIS bieten im Allgemeinen eine S)nistelle an um WMS-Dienstedirekt einzubinden und zu nutzen
Abbildung 4 Web Map Service
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Der WMS-Standard definiert folgende drei Operationen
Uumlber diebull GetCapabilities-Operation wird na) dem Leistungsumfangdes Dienstes gefragt Als Antwort werden spezifis)e Metadaten zu denangebotenen Geodaten in Form eines XML-Dokumentes an den Benut-zer zuruumlges)it Neben allgemeinen Informationenuumlber den Dienstwie zB den Anbieter oder die Ausgabeformate des WMS enthaumllt dieAntwort Angaben uumlber die verfuumlgbaren Layer die Projektionssystemeund den Koordinatenauss)ni
Der Bezug einer Karte erfolgt uumlber diebull GetMap-S)nistelle des WMSHierfuumlr muss eine Anfrage formuliert werden die vom Dienst ausge-wertet wird Anhand dieser Auswertung liefert der WMS ein Karten-bild zuruuml In der Anfrage lassen si) fuumlr eine individuelle Karte be-stimmte Parameter wie ua Bildgroumlszlige Bildformat Koordinatenrefe-renzsystem geografis)er Auss)ni oder ausgewaumlhlte Kartenlayersetzen
Die optionalebull GetFeatureInfo-Operation dient dazu festgelegte Sa)infor-mationen so genannte Aribute einzelner Objekte (engl features) ab-zufragen
Ein WMS der die beiden obligatoris)en Operationen ndash GetCapabilities undGetMap ndash anbietet wird als basic WMS bezei)net Bietet er zusaumltzli) dieGetFeatureInfo-Operationen an wird er als queryable WMS bezei)net
Der WMS ist im Verglei) zu anderen Geodiensten wie zB zum WFS te)-nis) einfa) realisierbar und bereits vielfa) implementiert In Deuts)landwurde auf der Grundlage der WMS-Spezifikation des OGC ein deuts)land-weit abgestimmtes Applikationsprofil erarbeitet und als Standard der GDI-DEverabs)iedet
Web Feature Service222Die Funktionalitaumlt eines WMS bes)raumlnkt si) auf die graphis)e Darstel-lung von Geodaten in Form von statis)en Karten oder Bildern Dem Nutzereines WMS-Dienstes steht somit nur soviel Information zur Verfuumlgung wieer visuell aus der Kartendarstellung ableiten kann Fuumlr Anwendungen dieuumlber eine reine Kartendarstellung hinausgehen rei)t dieser Informations-gehalt ni)t aus Mit dem Web Feature Service (WFS) besteht die Moumlgli)keituumlber das Web auf die zugrunde liegenden Objekte zuzugreifen also auf dieDaten selbst Ein WFS bezieht si) auss)lieszligli) auf Vektordaten Diese Da-ten kann der Nutzer visualisieren analysieren oder in anderer Form weiter-verarbeiten Neben einem lesenden Zugriff ist optional au) ein s)reiben-
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der Zugriff moumlgli) d h Daten koumlnnen sofort eingefuumlgt bearbeitet undentfernt werdenEin voll ausgebauter standardkonformer WFS 10 bietet vers)iedene Operatio-nen mit deren Hilfe man geographis)e Objekte einfuumlgen aktualisieren louml-s)en abfragen und finden kannIn Abhaumlngigkeit von den unterstuumltzten Operationen koumlnnen WFS-Dienste inbasic WFS oder transactional WFS unterteilt werden
Ein basic WFS muss die Operationenbull GetCapabilities DescribeFeatureTypeund GetFeature unterstuumltzen Damit wird dem Nutzer ein lesender Zu-griff auf das Datenangebot des WFS gewaumlhrt
Ein transactional WFS unterstuumltzt uumlber die Grundfunktionen des basicbullWFS hinaus au) die Operation Transaction und laumlsst damit s)reibendeZugriffe auf die Daten zu Uumlber die Lo$Feature-Operation koumlnnen ein-zelne Feature-Instanzen mit Veraumlnderungssperren belegt werden
Abbildung 5 Web Feature Service
Der WFS 11 hat zusaumltzli) zu WFS 10 die Operation GetGmlObject Neben derUnterteilung in basic und transactional wird hier die Erweiterung des basic WFSmit der Operation GetGmlObject als xlink WFS bezei)net Diese Art von WFSkann vers)a)telte XLinks waumlhrend einer GetFeature-Anfrage aufloumlsen unddie Elemente zuruumlliefern Unter XLink wird eine in XML bes)riebene Ver-
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knuumlpfung zwis)en Ressourcen verstanden um Elemente in XML-Dokumenteeinzufuumlgen Neben einfa)en Links aumlhnli) HTML-Links werden au) fortge-s)riene Links mit mehreren Zielen abgebildet
Web Coverage Service223Ein Web Coverage Service (WCS) liefert Geodaten die Phaumlnomene mit raumlumli)erVariabilitaumlt repraumlsentieren Hierzu gehoumlren beispielsweise Temperaturvertei-lung oder Houmlhenmodelle Diese Daten koumlnnen sehr detailliert und rei)haltigsein Neben der Visualisierung koumlnnen mit dem WCS thematis)e Daten bereit-gestellt werden beispielsweise zur Verwendung in komplexen Klima- oderUumlberflutungssimulationen Die Ausgabe der WCS-Daten kann sowohl im Ra-ster- als au) im Vektordatenformat erfolgen Momentan ist die Spezifikationjedo) auf einfa)e so genannte Grid Coverages begrenzt dh die Daten wer-den in festen Abstaumlnden wie in einem Gier strukturiert Ein WCS unterstuumltztdrei Operationen GetCapabilities DescribeCoverage und GetCoverage
Catalog Service224Mit Hilfe eines Katalogdienstes kann ein Nutzer in einer Infrastruktur na)Geodaten und Geodiensten zB WMS-Angebote su)en Hierzu werden ihreBes)reibungen die so genannten Metadaten im Catalogue Service Web (CSW)angemeldet um sie bei einer Su)e au) finden zu koumlnnen Diese Metadatenenthalten ua Informationen uumlber die Lage die Aufloumlsung oder den Maszligstabdie Qualitaumlt und Aktualitaumlt der Daten den Anbieter und die Zugriffsmoumlgli)-keiten Metainformationssysteme ermoumlgli)en in der Regel Metadaten zu er-fassen zu spei)ern auszuwerten und zu praumlsentieren
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Abbildung 6 Web Coverage Service
Karte
Abbildung 7 Catalog Service Web
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Web Feature Service Gazeeer225Der Web Feature Service Gazeeer (WFS-G) oder kurz Gazeeer Service lehnt si)in seiner Funktion an den Web Feature Service an Ein WFS-G s)a1 den Zu-gang zu raumbezogenen Daten uumlber geographis)e Namensverzei)nisse (englGazeeer) dh er liefert zu einem geographis)en Namen die Koordinaten oderstellt das Objekt in einem passenden Kartenauss)ni dar Er kann somit alsSu)dienst fuumlr Objekte (zB Hausadressen Ortsnamen etc) genutzt werden
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer
Anfangs wurde der WFS-G nur fuumlr digitale Namensverzei)nisse mit Punktko-ordinaten eingesetzt Mehr und mehr werden nun au) Objekte mit Linien-oder Flauml)engeometrien abgebildet O2 ist es zwemaumlszligig zu einem Objektsowohl seine Mielpunkts- als au) seine Umringskoordinaten zu spei)ernum flexibel in der Auswertung und der Darstellung zu sein Ein WFS-G kannau) in der umgekehrten Reihenfolge verwendet werden indem er zu einemKartenauss)ni die dazugehoumlrigen geographis)en Namen liefert Zum Zeit-punkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist der WFS-G no) kein verab-s)iedeter OGC-Standard
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Web Coordinate Transformation Service226Der Web Coordinate Transformation Service (WCTS) ist ein Webservice der aufGrundlage von festgelegten Transformationsparametern Koordinaten zwis)enReferenzsystemen umre)net zB von der Universalen-Transversalen-Merca-tor-Projektion in die Gauszlig-Kruumlger-Projektion Notwendig ist dieser Service dao2mals Geodaten aus vers)iedenen Quellen zusammengefuumlhrt werden muumls-sen Die Umre)nung erfolgt zur Laufzeit der Anfrage Dadur) koumlnnen Geo-daten in Geodateninfrastrukturen in ihren originaumlren Referenzsystemen gehal-ten werden Auss)laggebend fuumlr eine Haltung der Daten in mehreren Refe-renzsystemen sind ansonsten besondere Anforderungen an die notwendigeGenauigkeit und Performanz
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service
Der WCTS ist von der OGC no) ni)t als Standard verabs)iedet Glei)wohlgibt es bereits eine Reihe funktionierender So2ware-Implementierungen uabeim Bundesamt fuumlr Kartographie und Geodaumlsie (BKG)
Web Terrain Service227Ein Web Terrain Service (WTS) orientiert si) sehr stark am Konzept des WMSaber ermoumlgli)t zusaumltzli) eine 3D-Visualisierung von Geodaten Auf Anfrageliefert der Dienst statis)e 3D-Karten als Bilder zuruuml Grundlage dafuumlr bildendie Houmlhenangaben digitaler Gelaumlndemodelle WTS finden fuumlr unters)iedli)eZwee in Berei)en wie Geologie Tourismus Standortplanung Raumsimula-tion und Stadtmarketing sowie in Untersu)ungen im Berei) der Naturwis-
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sens)a2en Anwendung Derzeit liegt die Spezifikation des WTS als Entwurfbeim OGC vor
Abbildung 10 Web Terrain Service
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Auau und Betrieb webbasierter3Geodienste
Im folgenden Kapitel werden Hinweise zum praktis)en Vorgehen beim Auf-bau und Betrieb einzelner Geodienste gegeben Dabei werden im Wesentli)enGeodienste aufgegriffen die bereits im Abs)ni 22 des Leitfadens im Hinbliauf Funktionalitaumlt und Einsatzmoumlgli)keiten bes)rieben wurden1
Geodienste erfuumlllen keinen Selbstzwe sie sind vielmehr das Fundament fuumlrdie automatisierte Beantwortung raumbezogener Fragestellungen wie sie uaim Rahmen amtli)er Fa)verfahren au2reten zB bdquoWie ho) ist der Boden-ri)twert in einem bestimmten Arealldquo oder bdquoWo liegen S)utzgebiete die ei-nem bestimmten Nutzungszwe entgegenstehenldquo Im Abs)ni 35 werdendeshalb Aspekte der Einbeung der Dienste in te)nis)e Betriebsumgebun-gen uumlbergreifende Geodateninfrastrukturen (GDI) und E-Government-Anwen-dungen aufgegriffen
Einfuumlhrung31
bdquoWie kann i) meine Geodaten uumlber Dienste im Inter- oder Intranet bereitstellenund wel)e Dinge muumlssen dabei beruumlsi)tigt werdenldquo Dies ist eine haumlufiggestellte Frage die si) im Zusammenhang mit dem Auau und Betrieb vonGeodiensten ergibt Die Motivation zum Auau von Geodiensten kann vielfaumll-tig sein etwa
organisatoris)e und re)tli)e Vorgaben zBbullINSPIRE (₋ Infrastructure for Spatial Information in Europe re)tskrauml2igeEU-Ri)tlinie)die Geodatenzugangsgesetze des Bundes und der Laumlnder wel)e zur₋Umsetzung der Ri)tlinie verabs)iedet werdendie GDI-DE (₋ Geodateninfrastruktur Deutsampland)SEIS (₋ Shared Environmental Information System) der Europaumlis)en Kom-mission und der Europaumlis)en Umweltagentur oderdie europaumlis)e₋ Wasserrahmenriamptlinie (WRRL)
1 Hinweis Die in diesem Leitfaden genannten Kosten und Zeitaufwaumlnde sind ni)t verbindli) Sie
ergeben si) aus Erfahrungen sowie S)aumltzungen und sollen nur einen groben Eindru uumlber Kosten
und Zeitaufwand vermieln
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ges)auml2li)e Anforderungen wie die Verbesserung von Verwaltungs-bullverfahren effiziente Bearbeitung von fa)li)en AufgabenstellungenSteigerung des Geodatenvertriebs oder s)li)t die Reduzierung derHeterogenitaumlt von Produkt- und Datenlands)a2en
allgemeine politis)e Zielsetzungen wie die Steigerung der Transpa-bullrenz des Verwaltungshandelns der Buumlrgerfreundli)keit und Buumlrger-beteiligung der Verbesserung der Wirts)a2sfoumlrderung oder generellder Araktivitaumlt einer Region
Vor der Implementierung eines Geodienstes ist es somit sinnvoll si) Klarheituumlber den Zwe des Dienstes und seine eventuelle Rolle im Sinne uumlbergeordneterZiele undoder Ar)itekturen und Infrastrukturen der Organisation zu vers)af-fen Mit einem vorauss)auenden Konzept koumlnnen neu au+ommende Aufgabenwie die Ergaumlnzung weiterer Dienste (vgl Abs)ni 34) oder die Unterstuumltzungvon E-Government-Anforderungen (vgl Abs)ni 35) beruumlsi)tigt werden
Dienste bilden die Grundlage fuumlr die Entwilung von Anwendungen in ser-viceorientierten Arampitekturen (SOA) Die Dienste agieren als autonome Einheitendie untereinander in Interaktion treten zu prozessualen Mehrwertdienstenkombiniert (bdquoor)estriertldquo) und auf Basis standardisierter S)nistellen undProtokolle uumlber Adapter in Anwendungen und Fa)verfahren integriert werdenkoumlnnen Eine derartige offene bdquoDienstelands)a2ldquo kann s)riweise angepasstund erweitert werden Der dienstorientierte Ansatz bildet somit den Rahmenum hinsi)tli) si)wandelnder gesetzli)er organisatoris)er und te)nis)erBedingungen eine hohe Flexibilitaumlt und Agilitaumlt zu si)ernIst ein Dienst erst einmal im Betrieb kann es vorkommen dass weitere Interes-senten aufmerksam werden und den Dienst ebenfalls nutzen wollen Geradedann zeigt es si) ob der aufgesetzte Dienst wirkli) interoperabel ist und si)in andere Fa)verfahren beispielsweise anderer Behoumlrden oder Wirts)a2sun-ternehmen ohne groszligen Aufwand integrieren laumlsst Seitens der GDI-DE wer-den hierzu entspre)ende Standards empfohlen (vgl Abs)ni 215) Weiteredetaillierte und allgemeine Erlaumluterungen zum Auau interoperabler Diensteund Anwendungen im Kontext einer deuts)landweiten Geodateninfrastrukturenthaumllt das Dokument bdquoAr)itektur der GDI-DEldquo
Planung32
Die Entwilung von Geodiensten sollte als Projekt mit klar definierten Zeit-Aufwands- und Qualitaumltszielen verstanden werden Dabei muumlssen eine Reihevon Fragestellungen betra)tet werden
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Wel)e Anwender undoder Anwendungen benoumltigen den Geodienstbullggf au) uumlber den klassis)en Geo-Anwendungsberei) hinaus wiezB eine Einbeung in eine uumlbergreifende SOA-Plaform
Wel)e Inhalte und S)nistellen muumlssen entspre)end bereitgestelltbullwerden
Wel)e funktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zB Sa)-bulldatenabfrage benutzerdefinierbare Legende und Editierbarkeit
Wel)e organisatoris)en und re)tli)en Rahmenbedingungen sindbullzu bea)ten
Wel)e ni)tfunktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zBbullVerfuumlgbarkeit Performance Si)erheit und Skalierbarkeit
Wel)e te)nis)en Voraussetzungen und Anforderungen sind zu be-bulla)ten wie beispielsweise zugrunde liegende Geodatenbank und Da-tenmodell ggf separat anzubindenden Sa)datenbanken aus Fa)ver-fahren GIS-So2ware Web-Map-Server-So2ware und unterstuumltzteS)nistellen (WMS WFS etc)
Wel)e formalen Rahmenbedingungen sind zu bea)ten wie zB Si-bull)erheitsri)tlinien Datens)utz Nutzungsre)te und Copyrights
Sind lizenzre)tli)e Fragen fuumlr Daten Drier zu klaumlrenbull
Daruumlber hinaus sind weitere Fragen die klassis)en Aufgaben des Projektma-nagements aller IT-Projekte zu klaumlren
verfuumlgbaren finanziellen und personellen Ressourcenbull
dem benoumltigten Know-howbull
S)ulungsnotwendigkeitenbull
So2ware- und Systemauswahlbull
Testszenarien und Abnahmemodalitaumlten sowiebull
Betrieb und Wartungbull
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Hilfestellung bieten dabei Vorgehensmodelle wie beispielsweise das V-Modellonline verfuumlgbar unter hpwwwv-modell-xtde und die umfangrei) vorhan-dene Fa)literatur zu diesem Thema
Datenhaltung33
Grundlage fuumlr die Entwilung und Bereitstellung von Geodiensten sind dieDaten wie Metadaten und Geodaten ndash mit oder ohne Sa)daten Sie werden inder Regel in Datenbanken teilweise aber au) in Dateisystemen gehalten Indiesem Leitfaden sind Auau und Pflege von Geodatenbanken ni)t Gegen-stand der Betra)tung Denno) sollen hier die grundlegenden Moumlgli)keitenzentraler und dezentraler Datenhaltung erlaumlutert werden Dies ist im Kontextdieses Dokuments sowohl fuumlr die Verwaltung von Metadaten als au) von Se-kundaumlrgeodaten relevant auf deren Grundlage Geodienste aufgesetzt werdenFuumlr die Bereitstellung von Diensten die Sekundaumlrzween dienen ndash also ni)t derBearbeitung der primaumlren Fa)aufgabe ndash wird dringend empfohlen eine Trennungvon den primaumlren Produktionssystemen einzuriampten Zu groszlig ist die Gefahr vonnegativen We)selwirkungen des Produktionsbetriebs im jeweiligen Verfahrenund der Nutzung dur) die (teilweise) unbekannten Nutzer und Anwendungenfuumlr beide Seiten Sinnvoll ist dagegen die Implementierung eines Sekundaumlrda-tenbestandes fuumlr den Dienst Dieser Sekundaumlrbestand muss regelmaumlszligig moumlg-li)st automatis) aus dem Primaumlrverfahren aktualisiert werden etwa dur)unidirektionale Replikation der zugrunde liegenden Datenbanken Dadur)kann ggf au) gewaumlhrleistet werden dass vorhandene sensible Teildatenberei-)e aus dem Primaumlrsystem fuumlr die Uumlbertragung gefiltert und oumlffentli)en Nut-zern des Dienstes erst gar ni)t zugaumlngli) gema)t werden
Der Auau von Sekundaumlrdatenbestaumlnden kann mit erhebli)em finanziellemMehraufwand fuumlr Hardware und So2ware-Lizenzen verbunden sein Die Not-wendigkeit zur Kostenoptimierung legt es daher nahe die Sekundaumlrdatenuumlbergreifend in einem zentralen System zusammenzufuumlhren Dur) dieseZentralisierung der Sekundaumlrdatenbestaumlnde koumlnnen Synergien bei der Hard-und So2warebes)affung Wartung und der Umsetzung von ni)tfunktionalenAnforderungen der Anwender und Anwendungen wie Service Levels Perfor-mance (Load Balancing) oder IT-Si)erheit ausges)oumlp2 werden Dem gegen-uumlber steht ein erhoumlhter Abstimmungsbedarf und damit einhergehend ein ge-wisser Verlust an Flexibilitaumlt Beide Ar)itekturen haben daher ihre Bere)ti-gung und sollen im Folgenden gegenuumlber gestellt werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
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Geodienste2In diesem Kapitel werden zunauml)st die Grundlagen zur Thematik bdquoGeodiensteldquoerlaumlutert Im Ans)luss werden konkret einzelne Dienste vorgestellt und hin-si)tli) ihres Zwes und ihrer Nutzungsmoumlgli)keiten bes)rieben
Einfuumlhrung21
Dienste im Internet211Das Internet ist ein weltweiter Verbund aus zusammenges)lossenen Compu-ternetzwerken die na) einem standardisierten Verfahren Informationen aus-taus)en Darauf aufgesetzte Dienste wie World Wide Web (WWW) E-Mail undTelefonie nutzen das Internet als UumlbertragungsmediumDas Internet und dessen verfuumlgbare Dienste sind heute grundlegender Bestand-teil unseres Alltags Sie sind fuumlr Buumlrger Wirts)a2 und Verwaltung ni)t mehrwegzudenken und aumlhnli) der Telekommunikation Teil der Infrastruktur un-serer Informationsgesells)a2Neben Austaus) und Veroumlffentli)ung von Medien wie beispielsweise Textenund Bildern sind uumlber das Internet au) spezielle Dienstleistungen wie Su)-mas)inen Routenplaner oder Internetbanking nutzbar Dahinter verbergensi) im Allgemeinen so genannte Webservices die von allen glei)ermaszligen ver-wendet werden voumlllig unabhaumlngig vom genutzten Betriebssystem oder vonvorhandenen Anwendungen auf dem PCDie oumlffentli)e Verwaltung nutzt diese Entwilungen indem sie miels einermodernen und innovativen IT-Infrastruktur Arbeitsprozesse vereinfa)t undbes)leunigt Die Planung und Umsetzung der entspre)enden Konzepte wirdals Electronic Government (E-Government) bezei)net und umfasst alle Prozesseder Ents)eidungsfindung Leistungserstellung und Publikation aus PolitikStaat und Verwaltung Zu den Kommunikationswegen gehoumlren Dienstleistun-gen von Behoumlrde-zu-Buumlrger (Government to Citizen G2C) von Behoumlrde-zu-Behoumlrde(Government to Government G2G) und von Behoumlrde-zu-Wirtsampa (Governmentto Business G2B)Der Abbau von Medienbruumlampen spielt im gesamten E-Government eine wi)tigeRolle Ein Medienbru) tri immer dann auf wenn innerhalb eines Prozessesphysikalis) oder digital unters)iedli)e Formate aufeinander treffen Bei-spielsweise stellt die Verarbeitung eines Dokuments in unters)iedli)en Datei-formaten waumlhrend eines Arbeitsablaufs einen sol)en Bru) dar Hier sind ent-spre)ende Abspra)en fuumlr si)ere und stoumlrungsfreie Verarbeitung notwendig
GIS-Tenologie212Die Bedeutung von Geographisampen Informationssystemen (GIS) nahm in den ver-gangenen Jahren in den Bundes- und Laumlnderverwaltungen stark zu Viele Ein-
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ri)tungen der Verwaltung erfassen spei)ern und verarbeiten Geodaten mitHilfe eines GIS weiter In den meisten Faumlllen werden die Geodaten au) karto-graphis) visualisiert Dur) Verknuumlpfungen vers)iedener Datenquellen sindneue Informationen ableitbar zB kann die Verknuumlpfung der Einzelinformatio-nen von Daten zu Geotopographie Geologie Landnutzung und Klima zu einerneuen Information uumlber Uumlbers)wemmungsgefahren fuumlhrenMit Geodaten koumlnnen weitere Informationen der realen Welt so genannte Sa)-daten mit der Lage und Ausdehnung des Objektes im Raum au) als Geome-triedaten bezei)net verknuumlp2 werden Der Raumbezug ist entweder direktdur) Koordinaten oder indirekt dur) relative Beziehungen zB Straszligen undHausnummern hergestelltBetra)ten wir beispielsweise einen Baum in einem Baumkataster so stellt die-ser ein Objekt dar Dieses Objekt ist )arakterisiert dur) eine Position im Raumund eine geometris)e Form (Geometriedaten) Informationen wie BaumartAlter Houmlhe Pflegezustand usw sind Sa)daten
Geodaten in einem GIS koumlnnen als Raster- und Vektordaten strukturiert sein
Rasterdaten setzen si) aus einzelnen glei) groszligen Bildelementen (Pixel) zu-sammen die in Matrixform dh in Zeilen und Spalten vorliegen Jedes Pixelbesitzt einen Informationswert der auf einer Karte mit einer bestimmten Farbewiedergegeben wird Diese Information ist beispielsweise eine Houmlhenangabeein S)adstoffwert ein Temperaturwert oder ndash wie bei einem Foto einer Digital-kamera ndash die numeris)e Codierung eines Farbwertes Rasterbilddaten entste-hen zB beim Scannen von Plaumlnen oder Karten und in der Fernerkundung DieDarstellung beliebiger Daten auf Bilds)irmen ist nur dur) vorherige Um-wandlung in ein Rasterformat (Rendering) moumlgli) Letztli) sind Rasterdatenim GIS-Berei) digitale Kartenbilder die si) uumlber das Internet einfa) trans-portieren lassen Im Unters)ied zu herkoumlmmli)en Bildern weisen sie eineGeoreferenzierung auf dh eine raumlumli)e Referenzinformation mit geodaumlti-s)em Bezugssystem die einmal zugeordnet und mit dem Kartenbild gespei-)ert wird Ein Format hierfuumlr ist das Geo Tagged Image File Format (GeoTIFF) inwel)em zusaumltzli) zu den Bildinformationen die raumlumli)en Referenzinfor-mationen gespei)ert werden
Vektordaten bes)reiben Objekte anhand von Vektoren Einfa) gesagt verbirgtsi) dahinter eine Geometrie die auf Stuumltzpunkten basiert Etwas mathemati-s)er betra)tet sind Vektoren Streen mit definierter Laumlnge Ri)tung undOrientierung Dur) die Aneinanderreihung einzelner Vektoren ergeben si)komplexere Geometrien Informationen wie Sa)daten werden mit dem Objektexplizit verknuumlp2 Die Objekte unters)eiden si) anhand ihrer geometris)enDimension in
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0D oder punktfoumlrmige Objekte wie zB eine Pegelmessstationbull
1D oder linienfoumlrmige Objekte wie zB ein Fluszliglauf oderbull
2D oder flauml)enfoumlrmige Objekte wie zB ein Wassers)utzgebietbull
Die digitale Erfassung einer Geometrie erfolgt vermessungste)nis) dur)Erzeugung von Koordinaten am realen Objekt oder miels Digitalisierungaus analogen Unterlagen in einer GIS-So2ware oder einer CAD-Anwendung(Computer Aided Design)
Abbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten in Anlehnung an Bill (2003)
Die erstellten Datensaumltze bzw Objekte werden in der Regel in einer Datenbankverwaltet Hierfuumlr ist eine Bes)reibung und Strukturierung der Objekte erfor-derli) ein so genanntes Datenmodell Unters)iedli)e Datenmodelle wie siein den einzelnen Fa)verwaltungen von Bund Laumlndern und Kommunen exis-tieren werden im Idealfall uumlber so genannte Austaus)s)nistellen miteinan-der verknuumlp2 Hierfuumlr sind fa)li)e und te)nis)e Vereinbarungen zu treffen
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Dann wird es moumlgli) getrennt voneinander erfasste und gepflegte Datenbe-staumlnde effizient miteinander zu verknuumlpfen und diese in entspre)ende Fa)-verfahren zu integrieren
Zusammenfuumlhrung von Web- und GIS-Tenologie213Die Integration der Daten in einzelne Fa)verfahren kann dur) die Zusam-menfuumlhrung von Internet-Te)nik und GIS-Funktionalitaumlten auf Basis eineswebbasierten Geodienstes erfolgen Geodienste koumlnnen dur) das Internet ver-netzt werden und die Nutzung von Geodaten vereinfa)en Im Idealfall erlei)-tern sie den Zugang zu Geodaten aus vers)iedenen Quellen in harmonisiertereffizienter und fa)uumlbergreifend integrierter Form
In vielen Berei)en der Wirts)a2 Wissens)a2 und der Verwaltung werdenmilerweile im Internet unters)iedli)e mit raumlumli)en Informationen in Ver-bindung stehende Dienstleistungen angeboten Diese Entwilung ist in annauml-hernd allen Laumlndern der Welt insbesondere in Europa festzustellen WerdenGeodienste und die dazugehoumlrigen Geodaten strukturiert und systematis) ko-ordiniert sowie verwaltungsebenen- und fa)uumlbergreifend angeboten wirddies als Geodateninfrastruktur (GDI) bezei)net Eine GDI besteht aus Geodateneins)lieszligli) Metadaten zu deren Bes)reibung Geodiensten und Netzwer-ken die auf Grundlage eins)laumlgiger Re)tsnormen te)nis)er Normen undStandards sowie Vereinbarungen uumlber Zugang und Nutzung koordiniert wer-den
Standards und Normen214In der Standardisierung werden Normen (de-jure Standards) und Standards (au)bdquoIndustriestandardsldquo de-facto Standards) unters)ieden Der Unters)ied liegt inder Entstehung und Verbindli)keit begruumlndet Standards werden meist nurvon einer Institution erzeugt dh es existiert dafuumlr anders als in der Normungkein im oumlffentli)en Au2rag handelndes Abstimmungsgremium Ein Standardwird ni)t offiziell international herausgegeben wie dies bei Normen der Fallist Einen regulaumlren Ablauf der Entstehung wie in der Normung gibt es ni)t
Das Open Geospatial Consortium (OGC) ist ein international taumltiges KonsortiumEs ist ein Zusammens)luss von ca 350 Vertretern aus Wirts)a2 Wissens)a2und Verwaltung Ziel des OGC ist es Spezifikationen und Standards fuumlr denAustaus) und die Bereitstellung von Geodaten und Diensten uumlber ein Netz-werk zu erstellen Die Faumlhigkeit Daten auf Basis von Standards und Normenmedienbru)frei uumlber Systemgrenzen hinweg auszutaus)en wird au) als In-teroperabilitaumlt bezei)netDas OGC arbeitet eng mit dem Teampnical Commiee 211 (TC 211) der InternationalOrganization for Standardization (ISO) zusammen wel)es die Entwilung derStandardisierungsreihe ISO 19100 vorantreibt In dieser Reihe werden Geoin-
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formationen und Geodienste normiert und als ISO-Standard veroumlffentli)t Da-bei werden Internet-Standards beruumlsi)tigt die vom World Wide Web Consor-tium (W3C) erarbeitet werdenAuf europaumlis)er Ebene erlaumlsst das Comiteacute Europeacuteen de Normalisation (CEN) fuumlrEuropa verbindli)e Normen Diese Normen sind von Normungsinstituten derMitgliedsstaaten zu uumlbernehmen Auf nationaler Ebene liegt die Zustaumlndigkeitin Deuts)land beim Deutsampen Institut fuumlr Normung (DIN)
Abbildung 2 Uumlberbli$ uumlber Standardisierungs- und Normungsgremien in Anlehnungan Pluumlmer (2003)
IETF Internet Engineering Task ForceOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupITU International Telecommunication UnionW3C The World Wide Web ConsortiumISO Internationale Organisation fuumlr StandardisierungIEC International Electroteampnical CommissionCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationETSI European Telecommunications Standards InstituteCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation ElectroteampniqueANSI American National Standards InstituteAFNOR Association Franccedilaise de NormalisationBSI British Standards InstitutionJISC Japanese Industrial Standards CommieeDIN Deutsampes Institut fuumlr NormungSNV Sampweizerisampe Normen-VereinigungON Oumlsterreiampisampes Normungsinstitut
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Im Standardisierungsumfeld sind weitere nationale Organisationen taumltig Einezentrale Stelle nimmt die IT-Steuerung des Bundes dur) das Bundesministeriumdes Innern (BMI) ein Ihr obliegt die Publikation von bdquoStandards und Arampitekturenfuumlr E-Government-Anwendungenldquo (SAGA) fuumlr die Bundesverwaltung Hierin fin-den si) Spezifikationen aus internationalen Vorgaben wie ISO W3C oder OGCwieder Aber au) nationale Standardisierungsempfehlungen werden hier pu-bliziert Die Laumlnder publizieren ebenfalls fuumlr ihre Verwaltungen verbindli)eE-Government-Standards die mit dem Bund und den Kommunen abgestimmtsindIm Kooperationsaussampuss Automatisierte Datenverarbeitung (KoopA ADV) werdenEinsatz der Informations- und Kommunikationsteampniken (IT) und wi)tige IT-Vor-haben in der oumlffentli)en Verwaltung abgestimmt Diesem Gremium gehoumlrender Bund die Bundeslaumlnder und die drei kommunalen Spitzenverbaumlnde anIm Au2rag der KoopA entwielt die OSCI-Leitstelle (Online Services ComputerInterface) das Protokoll OSCI-Transport weiter wel)es einen vers)luumlsseltenund digital signierten Datenaustaus) ermoumlgli)t Zusammen mit der IT-Steue-rung des Bundes koordiniert die OSCI-Leitstelle das Deuts)land-Online-Vor-haben bdquoStandardisierungldquo
Standards und Normen in der GDI-DE215Die Normen und Standards der ISO und des OGC werden kontinuierli) wei-terentwielt so dass mit der Zeit aumlhnli) wie bei weit verbreiteter So2wareunters)iedli)e Versionen genutzt werden Zudem enthalten viele StandardsGestaltungsfreiraumlume Dadur) erhoumlhen si) die Einsatzmoumlgli)keiten derStandards Glei)ermaszligen wird jedo)die Interoperabilitaumlt zwis)en Geodiens-ten einges)raumlnkt Die Gestaltungsfreiraumlume lassen si) am Beispiel der Koor-dinatenreferenzsysteme verans)auli)en Viele Spezifikationen treffen keineFestlegung uumlber die Verwendung eines bestimmten Referenzsystems Sie sehenledigli) die Verwendung eines beliebigen Referenzsystems vor Im Ergebniswerden bei Diensten unter Umstaumlnden die glei)en Spezifikationen (Standards)verwendet aber aufgrund der moumlgli)erweise unters)iedli)en Koordinaten-referenzsysteme wird ein interoperabler Geodatenaustaus) verhindert
Ein weiteres Problem besteht bei Anwendungsfaumlllen fuumlr die no) keine befrie-digenden spri) einsatzreifen Spezifikationen existieren Beispielsweise gibt esseit Februar 2008 eine erste Spezifikation namens GeoXACML (Geo eXtensibleAccess Control Markup Language) Fuumlr OGC Webservices um Zugangskontrolleund Autorisierung zu gewaumlhrleisten fehlen jedo) entspre)ende Dokumentedie aufzeigen wie ein Einsatz von GeoXACML konkret funktioniert Ebensowird eine Anpassung bisheriger OGC-Standards notwendig werden Derzeitwerden Dienste proprietaumlr abgesi)ert Dabei geht der groumlszligte Nutzen naumlmli)die Anbindung an andere Portale und somit der Datenaustaus) uumlber die Sys-temgrenzen hinweg verloren
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Innerhalb der Geodateninfrastruktur Deutsampland (GDI-DE) werden deshalb dieSpezifikationen verfuumlgbarer Loumlsungsansaumltze insbesondere von OGC und ISObewertet und in Hinbli auf ihre Interoperabilitaumlt uumlberpruuml2 Je na) Reifegradwird eine Spezifikation der Kategorie GDI-DE-obligatorisamp GDI-DE-optionaloder GDI-DE-zukuumlnig zugeordnet
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads
Obligatoris)e Spezifikationen im Rahmen der GDI-DE sind national und inter-national anerkannte Spezifikationen und Normen (GDI-DE-obligatoris)) Louml-sungsansaumltze die einheitli) und weitverbreitet umgesetzt sind aber no) ni)tendguumlltig von Standardisierungsgremien verabs)iedet wurden werden derKategorie GDI-DE-optional zugeordnet Unter GDI-DE-zukuumln2ig sind Entwi-lungen zu Loumlsungsansaumltzen erfasst die weder auf einer stabilen Spezifikationberuhen no) si) im operationellen Einsatz befinden Diese Entwilungenwerden im Rahmen der GDI-DE diskutiert und unterstuumltzt
Im Dokument bdquoArampitektur der Geodateninfrastruktur Deutsamplandldquo sind alle rele-vanten Standards der GDI-DE aufgelistet kategorisiert und im Hinbli auf ihreAnwendbarkeit bewertet Betreiber von Geodatendiensten sind unter Beruuml-si)tigung der GDI-DE-Ar)itektur in der Lage ein Houml)stmaszlig an te)nis)erInteroperabilitaumlt zu errei)en Dabei ist zu bea)ten dass das Ar)itekturdoku-ment der GDI-DE kontinuierli) fortges)rieben wird Die jeweils guumlltige Versi-on ist auf der Homepage wwwgdi-deorg veroumlffentli)t
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Zum Zeitpunkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist die bdquoAr)itektur derGeodateninfrastruktur Deuts)landldquo in der Version 10 guumlltig (hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArampitekturKonzept_V1pdf)
Webbasierte Geodienste22
Na)folgend werden wi)tige OGC-basierte und in der bdquoAr)itektur der Geo-dateninfrastruktur Deuts)landldquo referenzierte Geodienste bes)rieben Die ak-tuelle Version kann der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquoentnommen werden
Web Map Service221Ein Web Map Service (WMS) ist ein webbasierter Kartendienst Er generiert uumlberverfuumlgbare Geodaten einen Kartenauss)ni und stellt ihn uumlber das Web bereitDie georeferenzierten Daten werden in ein Rasterbildformat wie beispielsweisePNG GIF oder JPEG umgewandelt und koumlnnen so auf jedem gaumlngigen Browserdargestellt und betra)tet werden Gelegentli) koumlnnen die Karten au) imVektorformat als SVG bereitgestellt werdenAlle gaumlngigen GIS bieten im Allgemeinen eine S)nistelle an um WMS-Dienstedirekt einzubinden und zu nutzen
Abbildung 4 Web Map Service
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Der WMS-Standard definiert folgende drei Operationen
Uumlber diebull GetCapabilities-Operation wird na) dem Leistungsumfangdes Dienstes gefragt Als Antwort werden spezifis)e Metadaten zu denangebotenen Geodaten in Form eines XML-Dokumentes an den Benut-zer zuruumlges)it Neben allgemeinen Informationenuumlber den Dienstwie zB den Anbieter oder die Ausgabeformate des WMS enthaumllt dieAntwort Angaben uumlber die verfuumlgbaren Layer die Projektionssystemeund den Koordinatenauss)ni
Der Bezug einer Karte erfolgt uumlber diebull GetMap-S)nistelle des WMSHierfuumlr muss eine Anfrage formuliert werden die vom Dienst ausge-wertet wird Anhand dieser Auswertung liefert der WMS ein Karten-bild zuruuml In der Anfrage lassen si) fuumlr eine individuelle Karte be-stimmte Parameter wie ua Bildgroumlszlige Bildformat Koordinatenrefe-renzsystem geografis)er Auss)ni oder ausgewaumlhlte Kartenlayersetzen
Die optionalebull GetFeatureInfo-Operation dient dazu festgelegte Sa)infor-mationen so genannte Aribute einzelner Objekte (engl features) ab-zufragen
Ein WMS der die beiden obligatoris)en Operationen ndash GetCapabilities undGetMap ndash anbietet wird als basic WMS bezei)net Bietet er zusaumltzli) dieGetFeatureInfo-Operationen an wird er als queryable WMS bezei)net
Der WMS ist im Verglei) zu anderen Geodiensten wie zB zum WFS te)-nis) einfa) realisierbar und bereits vielfa) implementiert In Deuts)landwurde auf der Grundlage der WMS-Spezifikation des OGC ein deuts)land-weit abgestimmtes Applikationsprofil erarbeitet und als Standard der GDI-DEverabs)iedet
Web Feature Service222Die Funktionalitaumlt eines WMS bes)raumlnkt si) auf die graphis)e Darstel-lung von Geodaten in Form von statis)en Karten oder Bildern Dem Nutzereines WMS-Dienstes steht somit nur soviel Information zur Verfuumlgung wieer visuell aus der Kartendarstellung ableiten kann Fuumlr Anwendungen dieuumlber eine reine Kartendarstellung hinausgehen rei)t dieser Informations-gehalt ni)t aus Mit dem Web Feature Service (WFS) besteht die Moumlgli)keituumlber das Web auf die zugrunde liegenden Objekte zuzugreifen also auf dieDaten selbst Ein WFS bezieht si) auss)lieszligli) auf Vektordaten Diese Da-ten kann der Nutzer visualisieren analysieren oder in anderer Form weiter-verarbeiten Neben einem lesenden Zugriff ist optional au) ein s)reiben-
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der Zugriff moumlgli) d h Daten koumlnnen sofort eingefuumlgt bearbeitet undentfernt werdenEin voll ausgebauter standardkonformer WFS 10 bietet vers)iedene Operatio-nen mit deren Hilfe man geographis)e Objekte einfuumlgen aktualisieren louml-s)en abfragen und finden kannIn Abhaumlngigkeit von den unterstuumltzten Operationen koumlnnen WFS-Dienste inbasic WFS oder transactional WFS unterteilt werden
Ein basic WFS muss die Operationenbull GetCapabilities DescribeFeatureTypeund GetFeature unterstuumltzen Damit wird dem Nutzer ein lesender Zu-griff auf das Datenangebot des WFS gewaumlhrt
Ein transactional WFS unterstuumltzt uumlber die Grundfunktionen des basicbullWFS hinaus au) die Operation Transaction und laumlsst damit s)reibendeZugriffe auf die Daten zu Uumlber die Lo$Feature-Operation koumlnnen ein-zelne Feature-Instanzen mit Veraumlnderungssperren belegt werden
Abbildung 5 Web Feature Service
Der WFS 11 hat zusaumltzli) zu WFS 10 die Operation GetGmlObject Neben derUnterteilung in basic und transactional wird hier die Erweiterung des basic WFSmit der Operation GetGmlObject als xlink WFS bezei)net Diese Art von WFSkann vers)a)telte XLinks waumlhrend einer GetFeature-Anfrage aufloumlsen unddie Elemente zuruumlliefern Unter XLink wird eine in XML bes)riebene Ver-
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knuumlpfung zwis)en Ressourcen verstanden um Elemente in XML-Dokumenteeinzufuumlgen Neben einfa)en Links aumlhnli) HTML-Links werden au) fortge-s)riene Links mit mehreren Zielen abgebildet
Web Coverage Service223Ein Web Coverage Service (WCS) liefert Geodaten die Phaumlnomene mit raumlumli)erVariabilitaumlt repraumlsentieren Hierzu gehoumlren beispielsweise Temperaturvertei-lung oder Houmlhenmodelle Diese Daten koumlnnen sehr detailliert und rei)haltigsein Neben der Visualisierung koumlnnen mit dem WCS thematis)e Daten bereit-gestellt werden beispielsweise zur Verwendung in komplexen Klima- oderUumlberflutungssimulationen Die Ausgabe der WCS-Daten kann sowohl im Ra-ster- als au) im Vektordatenformat erfolgen Momentan ist die Spezifikationjedo) auf einfa)e so genannte Grid Coverages begrenzt dh die Daten wer-den in festen Abstaumlnden wie in einem Gier strukturiert Ein WCS unterstuumltztdrei Operationen GetCapabilities DescribeCoverage und GetCoverage
Catalog Service224Mit Hilfe eines Katalogdienstes kann ein Nutzer in einer Infrastruktur na)Geodaten und Geodiensten zB WMS-Angebote su)en Hierzu werden ihreBes)reibungen die so genannten Metadaten im Catalogue Service Web (CSW)angemeldet um sie bei einer Su)e au) finden zu koumlnnen Diese Metadatenenthalten ua Informationen uumlber die Lage die Aufloumlsung oder den Maszligstabdie Qualitaumlt und Aktualitaumlt der Daten den Anbieter und die Zugriffsmoumlgli)-keiten Metainformationssysteme ermoumlgli)en in der Regel Metadaten zu er-fassen zu spei)ern auszuwerten und zu praumlsentieren
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Abbildung 6 Web Coverage Service
Karte
Abbildung 7 Catalog Service Web
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Web Feature Service Gazeeer225Der Web Feature Service Gazeeer (WFS-G) oder kurz Gazeeer Service lehnt si)in seiner Funktion an den Web Feature Service an Ein WFS-G s)a1 den Zu-gang zu raumbezogenen Daten uumlber geographis)e Namensverzei)nisse (englGazeeer) dh er liefert zu einem geographis)en Namen die Koordinaten oderstellt das Objekt in einem passenden Kartenauss)ni dar Er kann somit alsSu)dienst fuumlr Objekte (zB Hausadressen Ortsnamen etc) genutzt werden
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer
Anfangs wurde der WFS-G nur fuumlr digitale Namensverzei)nisse mit Punktko-ordinaten eingesetzt Mehr und mehr werden nun au) Objekte mit Linien-oder Flauml)engeometrien abgebildet O2 ist es zwemaumlszligig zu einem Objektsowohl seine Mielpunkts- als au) seine Umringskoordinaten zu spei)ernum flexibel in der Auswertung und der Darstellung zu sein Ein WFS-G kannau) in der umgekehrten Reihenfolge verwendet werden indem er zu einemKartenauss)ni die dazugehoumlrigen geographis)en Namen liefert Zum Zeit-punkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist der WFS-G no) kein verab-s)iedeter OGC-Standard
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Web Coordinate Transformation Service226Der Web Coordinate Transformation Service (WCTS) ist ein Webservice der aufGrundlage von festgelegten Transformationsparametern Koordinaten zwis)enReferenzsystemen umre)net zB von der Universalen-Transversalen-Merca-tor-Projektion in die Gauszlig-Kruumlger-Projektion Notwendig ist dieser Service dao2mals Geodaten aus vers)iedenen Quellen zusammengefuumlhrt werden muumls-sen Die Umre)nung erfolgt zur Laufzeit der Anfrage Dadur) koumlnnen Geo-daten in Geodateninfrastrukturen in ihren originaumlren Referenzsystemen gehal-ten werden Auss)laggebend fuumlr eine Haltung der Daten in mehreren Refe-renzsystemen sind ansonsten besondere Anforderungen an die notwendigeGenauigkeit und Performanz
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service
Der WCTS ist von der OGC no) ni)t als Standard verabs)iedet Glei)wohlgibt es bereits eine Reihe funktionierender So2ware-Implementierungen uabeim Bundesamt fuumlr Kartographie und Geodaumlsie (BKG)
Web Terrain Service227Ein Web Terrain Service (WTS) orientiert si) sehr stark am Konzept des WMSaber ermoumlgli)t zusaumltzli) eine 3D-Visualisierung von Geodaten Auf Anfrageliefert der Dienst statis)e 3D-Karten als Bilder zuruuml Grundlage dafuumlr bildendie Houmlhenangaben digitaler Gelaumlndemodelle WTS finden fuumlr unters)iedli)eZwee in Berei)en wie Geologie Tourismus Standortplanung Raumsimula-tion und Stadtmarketing sowie in Untersu)ungen im Berei) der Naturwis-
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sens)a2en Anwendung Derzeit liegt die Spezifikation des WTS als Entwurfbeim OGC vor
Abbildung 10 Web Terrain Service
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Auau und Betrieb webbasierter3Geodienste
Im folgenden Kapitel werden Hinweise zum praktis)en Vorgehen beim Auf-bau und Betrieb einzelner Geodienste gegeben Dabei werden im Wesentli)enGeodienste aufgegriffen die bereits im Abs)ni 22 des Leitfadens im Hinbliauf Funktionalitaumlt und Einsatzmoumlgli)keiten bes)rieben wurden1
Geodienste erfuumlllen keinen Selbstzwe sie sind vielmehr das Fundament fuumlrdie automatisierte Beantwortung raumbezogener Fragestellungen wie sie uaim Rahmen amtli)er Fa)verfahren au2reten zB bdquoWie ho) ist der Boden-ri)twert in einem bestimmten Arealldquo oder bdquoWo liegen S)utzgebiete die ei-nem bestimmten Nutzungszwe entgegenstehenldquo Im Abs)ni 35 werdendeshalb Aspekte der Einbeung der Dienste in te)nis)e Betriebsumgebun-gen uumlbergreifende Geodateninfrastrukturen (GDI) und E-Government-Anwen-dungen aufgegriffen
Einfuumlhrung31
bdquoWie kann i) meine Geodaten uumlber Dienste im Inter- oder Intranet bereitstellenund wel)e Dinge muumlssen dabei beruumlsi)tigt werdenldquo Dies ist eine haumlufiggestellte Frage die si) im Zusammenhang mit dem Auau und Betrieb vonGeodiensten ergibt Die Motivation zum Auau von Geodiensten kann vielfaumll-tig sein etwa
organisatoris)e und re)tli)e Vorgaben zBbullINSPIRE (₋ Infrastructure for Spatial Information in Europe re)tskrauml2igeEU-Ri)tlinie)die Geodatenzugangsgesetze des Bundes und der Laumlnder wel)e zur₋Umsetzung der Ri)tlinie verabs)iedet werdendie GDI-DE (₋ Geodateninfrastruktur Deutsampland)SEIS (₋ Shared Environmental Information System) der Europaumlis)en Kom-mission und der Europaumlis)en Umweltagentur oderdie europaumlis)e₋ Wasserrahmenriamptlinie (WRRL)
1 Hinweis Die in diesem Leitfaden genannten Kosten und Zeitaufwaumlnde sind ni)t verbindli) Sie
ergeben si) aus Erfahrungen sowie S)aumltzungen und sollen nur einen groben Eindru uumlber Kosten
und Zeitaufwand vermieln
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ges)auml2li)e Anforderungen wie die Verbesserung von Verwaltungs-bullverfahren effiziente Bearbeitung von fa)li)en AufgabenstellungenSteigerung des Geodatenvertriebs oder s)li)t die Reduzierung derHeterogenitaumlt von Produkt- und Datenlands)a2en
allgemeine politis)e Zielsetzungen wie die Steigerung der Transpa-bullrenz des Verwaltungshandelns der Buumlrgerfreundli)keit und Buumlrger-beteiligung der Verbesserung der Wirts)a2sfoumlrderung oder generellder Araktivitaumlt einer Region
Vor der Implementierung eines Geodienstes ist es somit sinnvoll si) Klarheituumlber den Zwe des Dienstes und seine eventuelle Rolle im Sinne uumlbergeordneterZiele undoder Ar)itekturen und Infrastrukturen der Organisation zu vers)af-fen Mit einem vorauss)auenden Konzept koumlnnen neu au+ommende Aufgabenwie die Ergaumlnzung weiterer Dienste (vgl Abs)ni 34) oder die Unterstuumltzungvon E-Government-Anforderungen (vgl Abs)ni 35) beruumlsi)tigt werden
Dienste bilden die Grundlage fuumlr die Entwilung von Anwendungen in ser-viceorientierten Arampitekturen (SOA) Die Dienste agieren als autonome Einheitendie untereinander in Interaktion treten zu prozessualen Mehrwertdienstenkombiniert (bdquoor)estriertldquo) und auf Basis standardisierter S)nistellen undProtokolle uumlber Adapter in Anwendungen und Fa)verfahren integriert werdenkoumlnnen Eine derartige offene bdquoDienstelands)a2ldquo kann s)riweise angepasstund erweitert werden Der dienstorientierte Ansatz bildet somit den Rahmenum hinsi)tli) si)wandelnder gesetzli)er organisatoris)er und te)nis)erBedingungen eine hohe Flexibilitaumlt und Agilitaumlt zu si)ernIst ein Dienst erst einmal im Betrieb kann es vorkommen dass weitere Interes-senten aufmerksam werden und den Dienst ebenfalls nutzen wollen Geradedann zeigt es si) ob der aufgesetzte Dienst wirkli) interoperabel ist und si)in andere Fa)verfahren beispielsweise anderer Behoumlrden oder Wirts)a2sun-ternehmen ohne groszligen Aufwand integrieren laumlsst Seitens der GDI-DE wer-den hierzu entspre)ende Standards empfohlen (vgl Abs)ni 215) Weiteredetaillierte und allgemeine Erlaumluterungen zum Auau interoperabler Diensteund Anwendungen im Kontext einer deuts)landweiten Geodateninfrastrukturenthaumllt das Dokument bdquoAr)itektur der GDI-DEldquo
Planung32
Die Entwilung von Geodiensten sollte als Projekt mit klar definierten Zeit-Aufwands- und Qualitaumltszielen verstanden werden Dabei muumlssen eine Reihevon Fragestellungen betra)tet werden
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Wel)e Anwender undoder Anwendungen benoumltigen den Geodienstbullggf au) uumlber den klassis)en Geo-Anwendungsberei) hinaus wiezB eine Einbeung in eine uumlbergreifende SOA-Plaform
Wel)e Inhalte und S)nistellen muumlssen entspre)end bereitgestelltbullwerden
Wel)e funktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zB Sa)-bulldatenabfrage benutzerdefinierbare Legende und Editierbarkeit
Wel)e organisatoris)en und re)tli)en Rahmenbedingungen sindbullzu bea)ten
Wel)e ni)tfunktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zBbullVerfuumlgbarkeit Performance Si)erheit und Skalierbarkeit
Wel)e te)nis)en Voraussetzungen und Anforderungen sind zu be-bulla)ten wie beispielsweise zugrunde liegende Geodatenbank und Da-tenmodell ggf separat anzubindenden Sa)datenbanken aus Fa)ver-fahren GIS-So2ware Web-Map-Server-So2ware und unterstuumltzteS)nistellen (WMS WFS etc)
Wel)e formalen Rahmenbedingungen sind zu bea)ten wie zB Si-bull)erheitsri)tlinien Datens)utz Nutzungsre)te und Copyrights
Sind lizenzre)tli)e Fragen fuumlr Daten Drier zu klaumlrenbull
Daruumlber hinaus sind weitere Fragen die klassis)en Aufgaben des Projektma-nagements aller IT-Projekte zu klaumlren
verfuumlgbaren finanziellen und personellen Ressourcenbull
dem benoumltigten Know-howbull
S)ulungsnotwendigkeitenbull
So2ware- und Systemauswahlbull
Testszenarien und Abnahmemodalitaumlten sowiebull
Betrieb und Wartungbull
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Hilfestellung bieten dabei Vorgehensmodelle wie beispielsweise das V-Modellonline verfuumlgbar unter hpwwwv-modell-xtde und die umfangrei) vorhan-dene Fa)literatur zu diesem Thema
Datenhaltung33
Grundlage fuumlr die Entwilung und Bereitstellung von Geodiensten sind dieDaten wie Metadaten und Geodaten ndash mit oder ohne Sa)daten Sie werden inder Regel in Datenbanken teilweise aber au) in Dateisystemen gehalten Indiesem Leitfaden sind Auau und Pflege von Geodatenbanken ni)t Gegen-stand der Betra)tung Denno) sollen hier die grundlegenden Moumlgli)keitenzentraler und dezentraler Datenhaltung erlaumlutert werden Dies ist im Kontextdieses Dokuments sowohl fuumlr die Verwaltung von Metadaten als au) von Se-kundaumlrgeodaten relevant auf deren Grundlage Geodienste aufgesetzt werdenFuumlr die Bereitstellung von Diensten die Sekundaumlrzween dienen ndash also ni)t derBearbeitung der primaumlren Fa)aufgabe ndash wird dringend empfohlen eine Trennungvon den primaumlren Produktionssystemen einzuriampten Zu groszlig ist die Gefahr vonnegativen We)selwirkungen des Produktionsbetriebs im jeweiligen Verfahrenund der Nutzung dur) die (teilweise) unbekannten Nutzer und Anwendungenfuumlr beide Seiten Sinnvoll ist dagegen die Implementierung eines Sekundaumlrda-tenbestandes fuumlr den Dienst Dieser Sekundaumlrbestand muss regelmaumlszligig moumlg-li)st automatis) aus dem Primaumlrverfahren aktualisiert werden etwa dur)unidirektionale Replikation der zugrunde liegenden Datenbanken Dadur)kann ggf au) gewaumlhrleistet werden dass vorhandene sensible Teildatenberei-)e aus dem Primaumlrsystem fuumlr die Uumlbertragung gefiltert und oumlffentli)en Nut-zern des Dienstes erst gar ni)t zugaumlngli) gema)t werden
Der Auau von Sekundaumlrdatenbestaumlnden kann mit erhebli)em finanziellemMehraufwand fuumlr Hardware und So2ware-Lizenzen verbunden sein Die Not-wendigkeit zur Kostenoptimierung legt es daher nahe die Sekundaumlrdatenuumlbergreifend in einem zentralen System zusammenzufuumlhren Dur) dieseZentralisierung der Sekundaumlrdatenbestaumlnde koumlnnen Synergien bei der Hard-und So2warebes)affung Wartung und der Umsetzung von ni)tfunktionalenAnforderungen der Anwender und Anwendungen wie Service Levels Perfor-mance (Load Balancing) oder IT-Si)erheit ausges)oumlp2 werden Dem gegen-uumlber steht ein erhoumlhter Abstimmungsbedarf und damit einhergehend ein ge-wisser Verlust an Flexibilitaumlt Beide Ar)itekturen haben daher ihre Bere)ti-gung und sollen im Folgenden gegenuumlber gestellt werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
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in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
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ri)tungen der Verwaltung erfassen spei)ern und verarbeiten Geodaten mitHilfe eines GIS weiter In den meisten Faumlllen werden die Geodaten au) karto-graphis) visualisiert Dur) Verknuumlpfungen vers)iedener Datenquellen sindneue Informationen ableitbar zB kann die Verknuumlpfung der Einzelinformatio-nen von Daten zu Geotopographie Geologie Landnutzung und Klima zu einerneuen Information uumlber Uumlbers)wemmungsgefahren fuumlhrenMit Geodaten koumlnnen weitere Informationen der realen Welt so genannte Sa)-daten mit der Lage und Ausdehnung des Objektes im Raum au) als Geome-triedaten bezei)net verknuumlp2 werden Der Raumbezug ist entweder direktdur) Koordinaten oder indirekt dur) relative Beziehungen zB Straszligen undHausnummern hergestelltBetra)ten wir beispielsweise einen Baum in einem Baumkataster so stellt die-ser ein Objekt dar Dieses Objekt ist )arakterisiert dur) eine Position im Raumund eine geometris)e Form (Geometriedaten) Informationen wie BaumartAlter Houmlhe Pflegezustand usw sind Sa)daten
Geodaten in einem GIS koumlnnen als Raster- und Vektordaten strukturiert sein
Rasterdaten setzen si) aus einzelnen glei) groszligen Bildelementen (Pixel) zu-sammen die in Matrixform dh in Zeilen und Spalten vorliegen Jedes Pixelbesitzt einen Informationswert der auf einer Karte mit einer bestimmten Farbewiedergegeben wird Diese Information ist beispielsweise eine Houmlhenangabeein S)adstoffwert ein Temperaturwert oder ndash wie bei einem Foto einer Digital-kamera ndash die numeris)e Codierung eines Farbwertes Rasterbilddaten entste-hen zB beim Scannen von Plaumlnen oder Karten und in der Fernerkundung DieDarstellung beliebiger Daten auf Bilds)irmen ist nur dur) vorherige Um-wandlung in ein Rasterformat (Rendering) moumlgli) Letztli) sind Rasterdatenim GIS-Berei) digitale Kartenbilder die si) uumlber das Internet einfa) trans-portieren lassen Im Unters)ied zu herkoumlmmli)en Bildern weisen sie eineGeoreferenzierung auf dh eine raumlumli)e Referenzinformation mit geodaumlti-s)em Bezugssystem die einmal zugeordnet und mit dem Kartenbild gespei-)ert wird Ein Format hierfuumlr ist das Geo Tagged Image File Format (GeoTIFF) inwel)em zusaumltzli) zu den Bildinformationen die raumlumli)en Referenzinfor-mationen gespei)ert werden
Vektordaten bes)reiben Objekte anhand von Vektoren Einfa) gesagt verbirgtsi) dahinter eine Geometrie die auf Stuumltzpunkten basiert Etwas mathemati-s)er betra)tet sind Vektoren Streen mit definierter Laumlnge Ri)tung undOrientierung Dur) die Aneinanderreihung einzelner Vektoren ergeben si)komplexere Geometrien Informationen wie Sa)daten werden mit dem Objektexplizit verknuumlp2 Die Objekte unters)eiden si) anhand ihrer geometris)enDimension in
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0D oder punktfoumlrmige Objekte wie zB eine Pegelmessstationbull
1D oder linienfoumlrmige Objekte wie zB ein Fluszliglauf oderbull
2D oder flauml)enfoumlrmige Objekte wie zB ein Wassers)utzgebietbull
Die digitale Erfassung einer Geometrie erfolgt vermessungste)nis) dur)Erzeugung von Koordinaten am realen Objekt oder miels Digitalisierungaus analogen Unterlagen in einer GIS-So2ware oder einer CAD-Anwendung(Computer Aided Design)
Abbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten in Anlehnung an Bill (2003)
Die erstellten Datensaumltze bzw Objekte werden in der Regel in einer Datenbankverwaltet Hierfuumlr ist eine Bes)reibung und Strukturierung der Objekte erfor-derli) ein so genanntes Datenmodell Unters)iedli)e Datenmodelle wie siein den einzelnen Fa)verwaltungen von Bund Laumlndern und Kommunen exis-tieren werden im Idealfall uumlber so genannte Austaus)s)nistellen miteinan-der verknuumlp2 Hierfuumlr sind fa)li)e und te)nis)e Vereinbarungen zu treffen
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Dann wird es moumlgli) getrennt voneinander erfasste und gepflegte Datenbe-staumlnde effizient miteinander zu verknuumlpfen und diese in entspre)ende Fa)-verfahren zu integrieren
Zusammenfuumlhrung von Web- und GIS-Tenologie213Die Integration der Daten in einzelne Fa)verfahren kann dur) die Zusam-menfuumlhrung von Internet-Te)nik und GIS-Funktionalitaumlten auf Basis eineswebbasierten Geodienstes erfolgen Geodienste koumlnnen dur) das Internet ver-netzt werden und die Nutzung von Geodaten vereinfa)en Im Idealfall erlei)-tern sie den Zugang zu Geodaten aus vers)iedenen Quellen in harmonisiertereffizienter und fa)uumlbergreifend integrierter Form
In vielen Berei)en der Wirts)a2 Wissens)a2 und der Verwaltung werdenmilerweile im Internet unters)iedli)e mit raumlumli)en Informationen in Ver-bindung stehende Dienstleistungen angeboten Diese Entwilung ist in annauml-hernd allen Laumlndern der Welt insbesondere in Europa festzustellen WerdenGeodienste und die dazugehoumlrigen Geodaten strukturiert und systematis) ko-ordiniert sowie verwaltungsebenen- und fa)uumlbergreifend angeboten wirddies als Geodateninfrastruktur (GDI) bezei)net Eine GDI besteht aus Geodateneins)lieszligli) Metadaten zu deren Bes)reibung Geodiensten und Netzwer-ken die auf Grundlage eins)laumlgiger Re)tsnormen te)nis)er Normen undStandards sowie Vereinbarungen uumlber Zugang und Nutzung koordiniert wer-den
Standards und Normen214In der Standardisierung werden Normen (de-jure Standards) und Standards (au)bdquoIndustriestandardsldquo de-facto Standards) unters)ieden Der Unters)ied liegt inder Entstehung und Verbindli)keit begruumlndet Standards werden meist nurvon einer Institution erzeugt dh es existiert dafuumlr anders als in der Normungkein im oumlffentli)en Au2rag handelndes Abstimmungsgremium Ein Standardwird ni)t offiziell international herausgegeben wie dies bei Normen der Fallist Einen regulaumlren Ablauf der Entstehung wie in der Normung gibt es ni)t
Das Open Geospatial Consortium (OGC) ist ein international taumltiges KonsortiumEs ist ein Zusammens)luss von ca 350 Vertretern aus Wirts)a2 Wissens)a2und Verwaltung Ziel des OGC ist es Spezifikationen und Standards fuumlr denAustaus) und die Bereitstellung von Geodaten und Diensten uumlber ein Netz-werk zu erstellen Die Faumlhigkeit Daten auf Basis von Standards und Normenmedienbru)frei uumlber Systemgrenzen hinweg auszutaus)en wird au) als In-teroperabilitaumlt bezei)netDas OGC arbeitet eng mit dem Teampnical Commiee 211 (TC 211) der InternationalOrganization for Standardization (ISO) zusammen wel)es die Entwilung derStandardisierungsreihe ISO 19100 vorantreibt In dieser Reihe werden Geoin-
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formationen und Geodienste normiert und als ISO-Standard veroumlffentli)t Da-bei werden Internet-Standards beruumlsi)tigt die vom World Wide Web Consor-tium (W3C) erarbeitet werdenAuf europaumlis)er Ebene erlaumlsst das Comiteacute Europeacuteen de Normalisation (CEN) fuumlrEuropa verbindli)e Normen Diese Normen sind von Normungsinstituten derMitgliedsstaaten zu uumlbernehmen Auf nationaler Ebene liegt die Zustaumlndigkeitin Deuts)land beim Deutsampen Institut fuumlr Normung (DIN)
Abbildung 2 Uumlberbli$ uumlber Standardisierungs- und Normungsgremien in Anlehnungan Pluumlmer (2003)
IETF Internet Engineering Task ForceOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupITU International Telecommunication UnionW3C The World Wide Web ConsortiumISO Internationale Organisation fuumlr StandardisierungIEC International Electroteampnical CommissionCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationETSI European Telecommunications Standards InstituteCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation ElectroteampniqueANSI American National Standards InstituteAFNOR Association Franccedilaise de NormalisationBSI British Standards InstitutionJISC Japanese Industrial Standards CommieeDIN Deutsampes Institut fuumlr NormungSNV Sampweizerisampe Normen-VereinigungON Oumlsterreiampisampes Normungsinstitut
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Im Standardisierungsumfeld sind weitere nationale Organisationen taumltig Einezentrale Stelle nimmt die IT-Steuerung des Bundes dur) das Bundesministeriumdes Innern (BMI) ein Ihr obliegt die Publikation von bdquoStandards und Arampitekturenfuumlr E-Government-Anwendungenldquo (SAGA) fuumlr die Bundesverwaltung Hierin fin-den si) Spezifikationen aus internationalen Vorgaben wie ISO W3C oder OGCwieder Aber au) nationale Standardisierungsempfehlungen werden hier pu-bliziert Die Laumlnder publizieren ebenfalls fuumlr ihre Verwaltungen verbindli)eE-Government-Standards die mit dem Bund und den Kommunen abgestimmtsindIm Kooperationsaussampuss Automatisierte Datenverarbeitung (KoopA ADV) werdenEinsatz der Informations- und Kommunikationsteampniken (IT) und wi)tige IT-Vor-haben in der oumlffentli)en Verwaltung abgestimmt Diesem Gremium gehoumlrender Bund die Bundeslaumlnder und die drei kommunalen Spitzenverbaumlnde anIm Au2rag der KoopA entwielt die OSCI-Leitstelle (Online Services ComputerInterface) das Protokoll OSCI-Transport weiter wel)es einen vers)luumlsseltenund digital signierten Datenaustaus) ermoumlgli)t Zusammen mit der IT-Steue-rung des Bundes koordiniert die OSCI-Leitstelle das Deuts)land-Online-Vor-haben bdquoStandardisierungldquo
Standards und Normen in der GDI-DE215Die Normen und Standards der ISO und des OGC werden kontinuierli) wei-terentwielt so dass mit der Zeit aumlhnli) wie bei weit verbreiteter So2wareunters)iedli)e Versionen genutzt werden Zudem enthalten viele StandardsGestaltungsfreiraumlume Dadur) erhoumlhen si) die Einsatzmoumlgli)keiten derStandards Glei)ermaszligen wird jedo)die Interoperabilitaumlt zwis)en Geodiens-ten einges)raumlnkt Die Gestaltungsfreiraumlume lassen si) am Beispiel der Koor-dinatenreferenzsysteme verans)auli)en Viele Spezifikationen treffen keineFestlegung uumlber die Verwendung eines bestimmten Referenzsystems Sie sehenledigli) die Verwendung eines beliebigen Referenzsystems vor Im Ergebniswerden bei Diensten unter Umstaumlnden die glei)en Spezifikationen (Standards)verwendet aber aufgrund der moumlgli)erweise unters)iedli)en Koordinaten-referenzsysteme wird ein interoperabler Geodatenaustaus) verhindert
Ein weiteres Problem besteht bei Anwendungsfaumlllen fuumlr die no) keine befrie-digenden spri) einsatzreifen Spezifikationen existieren Beispielsweise gibt esseit Februar 2008 eine erste Spezifikation namens GeoXACML (Geo eXtensibleAccess Control Markup Language) Fuumlr OGC Webservices um Zugangskontrolleund Autorisierung zu gewaumlhrleisten fehlen jedo) entspre)ende Dokumentedie aufzeigen wie ein Einsatz von GeoXACML konkret funktioniert Ebensowird eine Anpassung bisheriger OGC-Standards notwendig werden Derzeitwerden Dienste proprietaumlr abgesi)ert Dabei geht der groumlszligte Nutzen naumlmli)die Anbindung an andere Portale und somit der Datenaustaus) uumlber die Sys-temgrenzen hinweg verloren
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Innerhalb der Geodateninfrastruktur Deutsampland (GDI-DE) werden deshalb dieSpezifikationen verfuumlgbarer Loumlsungsansaumltze insbesondere von OGC und ISObewertet und in Hinbli auf ihre Interoperabilitaumlt uumlberpruuml2 Je na) Reifegradwird eine Spezifikation der Kategorie GDI-DE-obligatorisamp GDI-DE-optionaloder GDI-DE-zukuumlnig zugeordnet
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads
Obligatoris)e Spezifikationen im Rahmen der GDI-DE sind national und inter-national anerkannte Spezifikationen und Normen (GDI-DE-obligatoris)) Louml-sungsansaumltze die einheitli) und weitverbreitet umgesetzt sind aber no) ni)tendguumlltig von Standardisierungsgremien verabs)iedet wurden werden derKategorie GDI-DE-optional zugeordnet Unter GDI-DE-zukuumln2ig sind Entwi-lungen zu Loumlsungsansaumltzen erfasst die weder auf einer stabilen Spezifikationberuhen no) si) im operationellen Einsatz befinden Diese Entwilungenwerden im Rahmen der GDI-DE diskutiert und unterstuumltzt
Im Dokument bdquoArampitektur der Geodateninfrastruktur Deutsamplandldquo sind alle rele-vanten Standards der GDI-DE aufgelistet kategorisiert und im Hinbli auf ihreAnwendbarkeit bewertet Betreiber von Geodatendiensten sind unter Beruuml-si)tigung der GDI-DE-Ar)itektur in der Lage ein Houml)stmaszlig an te)nis)erInteroperabilitaumlt zu errei)en Dabei ist zu bea)ten dass das Ar)itekturdoku-ment der GDI-DE kontinuierli) fortges)rieben wird Die jeweils guumlltige Versi-on ist auf der Homepage wwwgdi-deorg veroumlffentli)t
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Zum Zeitpunkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist die bdquoAr)itektur derGeodateninfrastruktur Deuts)landldquo in der Version 10 guumlltig (hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArampitekturKonzept_V1pdf)
Webbasierte Geodienste22
Na)folgend werden wi)tige OGC-basierte und in der bdquoAr)itektur der Geo-dateninfrastruktur Deuts)landldquo referenzierte Geodienste bes)rieben Die ak-tuelle Version kann der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquoentnommen werden
Web Map Service221Ein Web Map Service (WMS) ist ein webbasierter Kartendienst Er generiert uumlberverfuumlgbare Geodaten einen Kartenauss)ni und stellt ihn uumlber das Web bereitDie georeferenzierten Daten werden in ein Rasterbildformat wie beispielsweisePNG GIF oder JPEG umgewandelt und koumlnnen so auf jedem gaumlngigen Browserdargestellt und betra)tet werden Gelegentli) koumlnnen die Karten au) imVektorformat als SVG bereitgestellt werdenAlle gaumlngigen GIS bieten im Allgemeinen eine S)nistelle an um WMS-Dienstedirekt einzubinden und zu nutzen
Abbildung 4 Web Map Service
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Der WMS-Standard definiert folgende drei Operationen
Uumlber diebull GetCapabilities-Operation wird na) dem Leistungsumfangdes Dienstes gefragt Als Antwort werden spezifis)e Metadaten zu denangebotenen Geodaten in Form eines XML-Dokumentes an den Benut-zer zuruumlges)it Neben allgemeinen Informationenuumlber den Dienstwie zB den Anbieter oder die Ausgabeformate des WMS enthaumllt dieAntwort Angaben uumlber die verfuumlgbaren Layer die Projektionssystemeund den Koordinatenauss)ni
Der Bezug einer Karte erfolgt uumlber diebull GetMap-S)nistelle des WMSHierfuumlr muss eine Anfrage formuliert werden die vom Dienst ausge-wertet wird Anhand dieser Auswertung liefert der WMS ein Karten-bild zuruuml In der Anfrage lassen si) fuumlr eine individuelle Karte be-stimmte Parameter wie ua Bildgroumlszlige Bildformat Koordinatenrefe-renzsystem geografis)er Auss)ni oder ausgewaumlhlte Kartenlayersetzen
Die optionalebull GetFeatureInfo-Operation dient dazu festgelegte Sa)infor-mationen so genannte Aribute einzelner Objekte (engl features) ab-zufragen
Ein WMS der die beiden obligatoris)en Operationen ndash GetCapabilities undGetMap ndash anbietet wird als basic WMS bezei)net Bietet er zusaumltzli) dieGetFeatureInfo-Operationen an wird er als queryable WMS bezei)net
Der WMS ist im Verglei) zu anderen Geodiensten wie zB zum WFS te)-nis) einfa) realisierbar und bereits vielfa) implementiert In Deuts)landwurde auf der Grundlage der WMS-Spezifikation des OGC ein deuts)land-weit abgestimmtes Applikationsprofil erarbeitet und als Standard der GDI-DEverabs)iedet
Web Feature Service222Die Funktionalitaumlt eines WMS bes)raumlnkt si) auf die graphis)e Darstel-lung von Geodaten in Form von statis)en Karten oder Bildern Dem Nutzereines WMS-Dienstes steht somit nur soviel Information zur Verfuumlgung wieer visuell aus der Kartendarstellung ableiten kann Fuumlr Anwendungen dieuumlber eine reine Kartendarstellung hinausgehen rei)t dieser Informations-gehalt ni)t aus Mit dem Web Feature Service (WFS) besteht die Moumlgli)keituumlber das Web auf die zugrunde liegenden Objekte zuzugreifen also auf dieDaten selbst Ein WFS bezieht si) auss)lieszligli) auf Vektordaten Diese Da-ten kann der Nutzer visualisieren analysieren oder in anderer Form weiter-verarbeiten Neben einem lesenden Zugriff ist optional au) ein s)reiben-
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der Zugriff moumlgli) d h Daten koumlnnen sofort eingefuumlgt bearbeitet undentfernt werdenEin voll ausgebauter standardkonformer WFS 10 bietet vers)iedene Operatio-nen mit deren Hilfe man geographis)e Objekte einfuumlgen aktualisieren louml-s)en abfragen und finden kannIn Abhaumlngigkeit von den unterstuumltzten Operationen koumlnnen WFS-Dienste inbasic WFS oder transactional WFS unterteilt werden
Ein basic WFS muss die Operationenbull GetCapabilities DescribeFeatureTypeund GetFeature unterstuumltzen Damit wird dem Nutzer ein lesender Zu-griff auf das Datenangebot des WFS gewaumlhrt
Ein transactional WFS unterstuumltzt uumlber die Grundfunktionen des basicbullWFS hinaus au) die Operation Transaction und laumlsst damit s)reibendeZugriffe auf die Daten zu Uumlber die Lo$Feature-Operation koumlnnen ein-zelne Feature-Instanzen mit Veraumlnderungssperren belegt werden
Abbildung 5 Web Feature Service
Der WFS 11 hat zusaumltzli) zu WFS 10 die Operation GetGmlObject Neben derUnterteilung in basic und transactional wird hier die Erweiterung des basic WFSmit der Operation GetGmlObject als xlink WFS bezei)net Diese Art von WFSkann vers)a)telte XLinks waumlhrend einer GetFeature-Anfrage aufloumlsen unddie Elemente zuruumlliefern Unter XLink wird eine in XML bes)riebene Ver-
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knuumlpfung zwis)en Ressourcen verstanden um Elemente in XML-Dokumenteeinzufuumlgen Neben einfa)en Links aumlhnli) HTML-Links werden au) fortge-s)riene Links mit mehreren Zielen abgebildet
Web Coverage Service223Ein Web Coverage Service (WCS) liefert Geodaten die Phaumlnomene mit raumlumli)erVariabilitaumlt repraumlsentieren Hierzu gehoumlren beispielsweise Temperaturvertei-lung oder Houmlhenmodelle Diese Daten koumlnnen sehr detailliert und rei)haltigsein Neben der Visualisierung koumlnnen mit dem WCS thematis)e Daten bereit-gestellt werden beispielsweise zur Verwendung in komplexen Klima- oderUumlberflutungssimulationen Die Ausgabe der WCS-Daten kann sowohl im Ra-ster- als au) im Vektordatenformat erfolgen Momentan ist die Spezifikationjedo) auf einfa)e so genannte Grid Coverages begrenzt dh die Daten wer-den in festen Abstaumlnden wie in einem Gier strukturiert Ein WCS unterstuumltztdrei Operationen GetCapabilities DescribeCoverage und GetCoverage
Catalog Service224Mit Hilfe eines Katalogdienstes kann ein Nutzer in einer Infrastruktur na)Geodaten und Geodiensten zB WMS-Angebote su)en Hierzu werden ihreBes)reibungen die so genannten Metadaten im Catalogue Service Web (CSW)angemeldet um sie bei einer Su)e au) finden zu koumlnnen Diese Metadatenenthalten ua Informationen uumlber die Lage die Aufloumlsung oder den Maszligstabdie Qualitaumlt und Aktualitaumlt der Daten den Anbieter und die Zugriffsmoumlgli)-keiten Metainformationssysteme ermoumlgli)en in der Regel Metadaten zu er-fassen zu spei)ern auszuwerten und zu praumlsentieren
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Abbildung 6 Web Coverage Service
Karte
Abbildung 7 Catalog Service Web
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Web Feature Service Gazeeer225Der Web Feature Service Gazeeer (WFS-G) oder kurz Gazeeer Service lehnt si)in seiner Funktion an den Web Feature Service an Ein WFS-G s)a1 den Zu-gang zu raumbezogenen Daten uumlber geographis)e Namensverzei)nisse (englGazeeer) dh er liefert zu einem geographis)en Namen die Koordinaten oderstellt das Objekt in einem passenden Kartenauss)ni dar Er kann somit alsSu)dienst fuumlr Objekte (zB Hausadressen Ortsnamen etc) genutzt werden
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer
Anfangs wurde der WFS-G nur fuumlr digitale Namensverzei)nisse mit Punktko-ordinaten eingesetzt Mehr und mehr werden nun au) Objekte mit Linien-oder Flauml)engeometrien abgebildet O2 ist es zwemaumlszligig zu einem Objektsowohl seine Mielpunkts- als au) seine Umringskoordinaten zu spei)ernum flexibel in der Auswertung und der Darstellung zu sein Ein WFS-G kannau) in der umgekehrten Reihenfolge verwendet werden indem er zu einemKartenauss)ni die dazugehoumlrigen geographis)en Namen liefert Zum Zeit-punkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist der WFS-G no) kein verab-s)iedeter OGC-Standard
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Web Coordinate Transformation Service226Der Web Coordinate Transformation Service (WCTS) ist ein Webservice der aufGrundlage von festgelegten Transformationsparametern Koordinaten zwis)enReferenzsystemen umre)net zB von der Universalen-Transversalen-Merca-tor-Projektion in die Gauszlig-Kruumlger-Projektion Notwendig ist dieser Service dao2mals Geodaten aus vers)iedenen Quellen zusammengefuumlhrt werden muumls-sen Die Umre)nung erfolgt zur Laufzeit der Anfrage Dadur) koumlnnen Geo-daten in Geodateninfrastrukturen in ihren originaumlren Referenzsystemen gehal-ten werden Auss)laggebend fuumlr eine Haltung der Daten in mehreren Refe-renzsystemen sind ansonsten besondere Anforderungen an die notwendigeGenauigkeit und Performanz
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service
Der WCTS ist von der OGC no) ni)t als Standard verabs)iedet Glei)wohlgibt es bereits eine Reihe funktionierender So2ware-Implementierungen uabeim Bundesamt fuumlr Kartographie und Geodaumlsie (BKG)
Web Terrain Service227Ein Web Terrain Service (WTS) orientiert si) sehr stark am Konzept des WMSaber ermoumlgli)t zusaumltzli) eine 3D-Visualisierung von Geodaten Auf Anfrageliefert der Dienst statis)e 3D-Karten als Bilder zuruuml Grundlage dafuumlr bildendie Houmlhenangaben digitaler Gelaumlndemodelle WTS finden fuumlr unters)iedli)eZwee in Berei)en wie Geologie Tourismus Standortplanung Raumsimula-tion und Stadtmarketing sowie in Untersu)ungen im Berei) der Naturwis-
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sens)a2en Anwendung Derzeit liegt die Spezifikation des WTS als Entwurfbeim OGC vor
Abbildung 10 Web Terrain Service
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Auau und Betrieb webbasierter3Geodienste
Im folgenden Kapitel werden Hinweise zum praktis)en Vorgehen beim Auf-bau und Betrieb einzelner Geodienste gegeben Dabei werden im Wesentli)enGeodienste aufgegriffen die bereits im Abs)ni 22 des Leitfadens im Hinbliauf Funktionalitaumlt und Einsatzmoumlgli)keiten bes)rieben wurden1
Geodienste erfuumlllen keinen Selbstzwe sie sind vielmehr das Fundament fuumlrdie automatisierte Beantwortung raumbezogener Fragestellungen wie sie uaim Rahmen amtli)er Fa)verfahren au2reten zB bdquoWie ho) ist der Boden-ri)twert in einem bestimmten Arealldquo oder bdquoWo liegen S)utzgebiete die ei-nem bestimmten Nutzungszwe entgegenstehenldquo Im Abs)ni 35 werdendeshalb Aspekte der Einbeung der Dienste in te)nis)e Betriebsumgebun-gen uumlbergreifende Geodateninfrastrukturen (GDI) und E-Government-Anwen-dungen aufgegriffen
Einfuumlhrung31
bdquoWie kann i) meine Geodaten uumlber Dienste im Inter- oder Intranet bereitstellenund wel)e Dinge muumlssen dabei beruumlsi)tigt werdenldquo Dies ist eine haumlufiggestellte Frage die si) im Zusammenhang mit dem Auau und Betrieb vonGeodiensten ergibt Die Motivation zum Auau von Geodiensten kann vielfaumll-tig sein etwa
organisatoris)e und re)tli)e Vorgaben zBbullINSPIRE (₋ Infrastructure for Spatial Information in Europe re)tskrauml2igeEU-Ri)tlinie)die Geodatenzugangsgesetze des Bundes und der Laumlnder wel)e zur₋Umsetzung der Ri)tlinie verabs)iedet werdendie GDI-DE (₋ Geodateninfrastruktur Deutsampland)SEIS (₋ Shared Environmental Information System) der Europaumlis)en Kom-mission und der Europaumlis)en Umweltagentur oderdie europaumlis)e₋ Wasserrahmenriamptlinie (WRRL)
1 Hinweis Die in diesem Leitfaden genannten Kosten und Zeitaufwaumlnde sind ni)t verbindli) Sie
ergeben si) aus Erfahrungen sowie S)aumltzungen und sollen nur einen groben Eindru uumlber Kosten
und Zeitaufwand vermieln
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ges)auml2li)e Anforderungen wie die Verbesserung von Verwaltungs-bullverfahren effiziente Bearbeitung von fa)li)en AufgabenstellungenSteigerung des Geodatenvertriebs oder s)li)t die Reduzierung derHeterogenitaumlt von Produkt- und Datenlands)a2en
allgemeine politis)e Zielsetzungen wie die Steigerung der Transpa-bullrenz des Verwaltungshandelns der Buumlrgerfreundli)keit und Buumlrger-beteiligung der Verbesserung der Wirts)a2sfoumlrderung oder generellder Araktivitaumlt einer Region
Vor der Implementierung eines Geodienstes ist es somit sinnvoll si) Klarheituumlber den Zwe des Dienstes und seine eventuelle Rolle im Sinne uumlbergeordneterZiele undoder Ar)itekturen und Infrastrukturen der Organisation zu vers)af-fen Mit einem vorauss)auenden Konzept koumlnnen neu au+ommende Aufgabenwie die Ergaumlnzung weiterer Dienste (vgl Abs)ni 34) oder die Unterstuumltzungvon E-Government-Anforderungen (vgl Abs)ni 35) beruumlsi)tigt werden
Dienste bilden die Grundlage fuumlr die Entwilung von Anwendungen in ser-viceorientierten Arampitekturen (SOA) Die Dienste agieren als autonome Einheitendie untereinander in Interaktion treten zu prozessualen Mehrwertdienstenkombiniert (bdquoor)estriertldquo) und auf Basis standardisierter S)nistellen undProtokolle uumlber Adapter in Anwendungen und Fa)verfahren integriert werdenkoumlnnen Eine derartige offene bdquoDienstelands)a2ldquo kann s)riweise angepasstund erweitert werden Der dienstorientierte Ansatz bildet somit den Rahmenum hinsi)tli) si)wandelnder gesetzli)er organisatoris)er und te)nis)erBedingungen eine hohe Flexibilitaumlt und Agilitaumlt zu si)ernIst ein Dienst erst einmal im Betrieb kann es vorkommen dass weitere Interes-senten aufmerksam werden und den Dienst ebenfalls nutzen wollen Geradedann zeigt es si) ob der aufgesetzte Dienst wirkli) interoperabel ist und si)in andere Fa)verfahren beispielsweise anderer Behoumlrden oder Wirts)a2sun-ternehmen ohne groszligen Aufwand integrieren laumlsst Seitens der GDI-DE wer-den hierzu entspre)ende Standards empfohlen (vgl Abs)ni 215) Weiteredetaillierte und allgemeine Erlaumluterungen zum Auau interoperabler Diensteund Anwendungen im Kontext einer deuts)landweiten Geodateninfrastrukturenthaumllt das Dokument bdquoAr)itektur der GDI-DEldquo
Planung32
Die Entwilung von Geodiensten sollte als Projekt mit klar definierten Zeit-Aufwands- und Qualitaumltszielen verstanden werden Dabei muumlssen eine Reihevon Fragestellungen betra)tet werden
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Wel)e Anwender undoder Anwendungen benoumltigen den Geodienstbullggf au) uumlber den klassis)en Geo-Anwendungsberei) hinaus wiezB eine Einbeung in eine uumlbergreifende SOA-Plaform
Wel)e Inhalte und S)nistellen muumlssen entspre)end bereitgestelltbullwerden
Wel)e funktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zB Sa)-bulldatenabfrage benutzerdefinierbare Legende und Editierbarkeit
Wel)e organisatoris)en und re)tli)en Rahmenbedingungen sindbullzu bea)ten
Wel)e ni)tfunktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zBbullVerfuumlgbarkeit Performance Si)erheit und Skalierbarkeit
Wel)e te)nis)en Voraussetzungen und Anforderungen sind zu be-bulla)ten wie beispielsweise zugrunde liegende Geodatenbank und Da-tenmodell ggf separat anzubindenden Sa)datenbanken aus Fa)ver-fahren GIS-So2ware Web-Map-Server-So2ware und unterstuumltzteS)nistellen (WMS WFS etc)
Wel)e formalen Rahmenbedingungen sind zu bea)ten wie zB Si-bull)erheitsri)tlinien Datens)utz Nutzungsre)te und Copyrights
Sind lizenzre)tli)e Fragen fuumlr Daten Drier zu klaumlrenbull
Daruumlber hinaus sind weitere Fragen die klassis)en Aufgaben des Projektma-nagements aller IT-Projekte zu klaumlren
verfuumlgbaren finanziellen und personellen Ressourcenbull
dem benoumltigten Know-howbull
S)ulungsnotwendigkeitenbull
So2ware- und Systemauswahlbull
Testszenarien und Abnahmemodalitaumlten sowiebull
Betrieb und Wartungbull
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Hilfestellung bieten dabei Vorgehensmodelle wie beispielsweise das V-Modellonline verfuumlgbar unter hpwwwv-modell-xtde und die umfangrei) vorhan-dene Fa)literatur zu diesem Thema
Datenhaltung33
Grundlage fuumlr die Entwilung und Bereitstellung von Geodiensten sind dieDaten wie Metadaten und Geodaten ndash mit oder ohne Sa)daten Sie werden inder Regel in Datenbanken teilweise aber au) in Dateisystemen gehalten Indiesem Leitfaden sind Auau und Pflege von Geodatenbanken ni)t Gegen-stand der Betra)tung Denno) sollen hier die grundlegenden Moumlgli)keitenzentraler und dezentraler Datenhaltung erlaumlutert werden Dies ist im Kontextdieses Dokuments sowohl fuumlr die Verwaltung von Metadaten als au) von Se-kundaumlrgeodaten relevant auf deren Grundlage Geodienste aufgesetzt werdenFuumlr die Bereitstellung von Diensten die Sekundaumlrzween dienen ndash also ni)t derBearbeitung der primaumlren Fa)aufgabe ndash wird dringend empfohlen eine Trennungvon den primaumlren Produktionssystemen einzuriampten Zu groszlig ist die Gefahr vonnegativen We)selwirkungen des Produktionsbetriebs im jeweiligen Verfahrenund der Nutzung dur) die (teilweise) unbekannten Nutzer und Anwendungenfuumlr beide Seiten Sinnvoll ist dagegen die Implementierung eines Sekundaumlrda-tenbestandes fuumlr den Dienst Dieser Sekundaumlrbestand muss regelmaumlszligig moumlg-li)st automatis) aus dem Primaumlrverfahren aktualisiert werden etwa dur)unidirektionale Replikation der zugrunde liegenden Datenbanken Dadur)kann ggf au) gewaumlhrleistet werden dass vorhandene sensible Teildatenberei-)e aus dem Primaumlrsystem fuumlr die Uumlbertragung gefiltert und oumlffentli)en Nut-zern des Dienstes erst gar ni)t zugaumlngli) gema)t werden
Der Auau von Sekundaumlrdatenbestaumlnden kann mit erhebli)em finanziellemMehraufwand fuumlr Hardware und So2ware-Lizenzen verbunden sein Die Not-wendigkeit zur Kostenoptimierung legt es daher nahe die Sekundaumlrdatenuumlbergreifend in einem zentralen System zusammenzufuumlhren Dur) dieseZentralisierung der Sekundaumlrdatenbestaumlnde koumlnnen Synergien bei der Hard-und So2warebes)affung Wartung und der Umsetzung von ni)tfunktionalenAnforderungen der Anwender und Anwendungen wie Service Levels Perfor-mance (Load Balancing) oder IT-Si)erheit ausges)oumlp2 werden Dem gegen-uumlber steht ein erhoumlhter Abstimmungsbedarf und damit einhergehend ein ge-wisser Verlust an Flexibilitaumlt Beide Ar)itekturen haben daher ihre Bere)ti-gung und sollen im Folgenden gegenuumlber gestellt werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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0D oder punktfoumlrmige Objekte wie zB eine Pegelmessstationbull
1D oder linienfoumlrmige Objekte wie zB ein Fluszliglauf oderbull
2D oder flauml)enfoumlrmige Objekte wie zB ein Wassers)utzgebietbull
Die digitale Erfassung einer Geometrie erfolgt vermessungste)nis) dur)Erzeugung von Koordinaten am realen Objekt oder miels Digitalisierungaus analogen Unterlagen in einer GIS-So2ware oder einer CAD-Anwendung(Computer Aided Design)
Abbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten in Anlehnung an Bill (2003)
Die erstellten Datensaumltze bzw Objekte werden in der Regel in einer Datenbankverwaltet Hierfuumlr ist eine Bes)reibung und Strukturierung der Objekte erfor-derli) ein so genanntes Datenmodell Unters)iedli)e Datenmodelle wie siein den einzelnen Fa)verwaltungen von Bund Laumlndern und Kommunen exis-tieren werden im Idealfall uumlber so genannte Austaus)s)nistellen miteinan-der verknuumlp2 Hierfuumlr sind fa)li)e und te)nis)e Vereinbarungen zu treffen
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Dann wird es moumlgli) getrennt voneinander erfasste und gepflegte Datenbe-staumlnde effizient miteinander zu verknuumlpfen und diese in entspre)ende Fa)-verfahren zu integrieren
Zusammenfuumlhrung von Web- und GIS-Tenologie213Die Integration der Daten in einzelne Fa)verfahren kann dur) die Zusam-menfuumlhrung von Internet-Te)nik und GIS-Funktionalitaumlten auf Basis eineswebbasierten Geodienstes erfolgen Geodienste koumlnnen dur) das Internet ver-netzt werden und die Nutzung von Geodaten vereinfa)en Im Idealfall erlei)-tern sie den Zugang zu Geodaten aus vers)iedenen Quellen in harmonisiertereffizienter und fa)uumlbergreifend integrierter Form
In vielen Berei)en der Wirts)a2 Wissens)a2 und der Verwaltung werdenmilerweile im Internet unters)iedli)e mit raumlumli)en Informationen in Ver-bindung stehende Dienstleistungen angeboten Diese Entwilung ist in annauml-hernd allen Laumlndern der Welt insbesondere in Europa festzustellen WerdenGeodienste und die dazugehoumlrigen Geodaten strukturiert und systematis) ko-ordiniert sowie verwaltungsebenen- und fa)uumlbergreifend angeboten wirddies als Geodateninfrastruktur (GDI) bezei)net Eine GDI besteht aus Geodateneins)lieszligli) Metadaten zu deren Bes)reibung Geodiensten und Netzwer-ken die auf Grundlage eins)laumlgiger Re)tsnormen te)nis)er Normen undStandards sowie Vereinbarungen uumlber Zugang und Nutzung koordiniert wer-den
Standards und Normen214In der Standardisierung werden Normen (de-jure Standards) und Standards (au)bdquoIndustriestandardsldquo de-facto Standards) unters)ieden Der Unters)ied liegt inder Entstehung und Verbindli)keit begruumlndet Standards werden meist nurvon einer Institution erzeugt dh es existiert dafuumlr anders als in der Normungkein im oumlffentli)en Au2rag handelndes Abstimmungsgremium Ein Standardwird ni)t offiziell international herausgegeben wie dies bei Normen der Fallist Einen regulaumlren Ablauf der Entstehung wie in der Normung gibt es ni)t
Das Open Geospatial Consortium (OGC) ist ein international taumltiges KonsortiumEs ist ein Zusammens)luss von ca 350 Vertretern aus Wirts)a2 Wissens)a2und Verwaltung Ziel des OGC ist es Spezifikationen und Standards fuumlr denAustaus) und die Bereitstellung von Geodaten und Diensten uumlber ein Netz-werk zu erstellen Die Faumlhigkeit Daten auf Basis von Standards und Normenmedienbru)frei uumlber Systemgrenzen hinweg auszutaus)en wird au) als In-teroperabilitaumlt bezei)netDas OGC arbeitet eng mit dem Teampnical Commiee 211 (TC 211) der InternationalOrganization for Standardization (ISO) zusammen wel)es die Entwilung derStandardisierungsreihe ISO 19100 vorantreibt In dieser Reihe werden Geoin-
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formationen und Geodienste normiert und als ISO-Standard veroumlffentli)t Da-bei werden Internet-Standards beruumlsi)tigt die vom World Wide Web Consor-tium (W3C) erarbeitet werdenAuf europaumlis)er Ebene erlaumlsst das Comiteacute Europeacuteen de Normalisation (CEN) fuumlrEuropa verbindli)e Normen Diese Normen sind von Normungsinstituten derMitgliedsstaaten zu uumlbernehmen Auf nationaler Ebene liegt die Zustaumlndigkeitin Deuts)land beim Deutsampen Institut fuumlr Normung (DIN)
Abbildung 2 Uumlberbli$ uumlber Standardisierungs- und Normungsgremien in Anlehnungan Pluumlmer (2003)
IETF Internet Engineering Task ForceOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupITU International Telecommunication UnionW3C The World Wide Web ConsortiumISO Internationale Organisation fuumlr StandardisierungIEC International Electroteampnical CommissionCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationETSI European Telecommunications Standards InstituteCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation ElectroteampniqueANSI American National Standards InstituteAFNOR Association Franccedilaise de NormalisationBSI British Standards InstitutionJISC Japanese Industrial Standards CommieeDIN Deutsampes Institut fuumlr NormungSNV Sampweizerisampe Normen-VereinigungON Oumlsterreiampisampes Normungsinstitut
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Im Standardisierungsumfeld sind weitere nationale Organisationen taumltig Einezentrale Stelle nimmt die IT-Steuerung des Bundes dur) das Bundesministeriumdes Innern (BMI) ein Ihr obliegt die Publikation von bdquoStandards und Arampitekturenfuumlr E-Government-Anwendungenldquo (SAGA) fuumlr die Bundesverwaltung Hierin fin-den si) Spezifikationen aus internationalen Vorgaben wie ISO W3C oder OGCwieder Aber au) nationale Standardisierungsempfehlungen werden hier pu-bliziert Die Laumlnder publizieren ebenfalls fuumlr ihre Verwaltungen verbindli)eE-Government-Standards die mit dem Bund und den Kommunen abgestimmtsindIm Kooperationsaussampuss Automatisierte Datenverarbeitung (KoopA ADV) werdenEinsatz der Informations- und Kommunikationsteampniken (IT) und wi)tige IT-Vor-haben in der oumlffentli)en Verwaltung abgestimmt Diesem Gremium gehoumlrender Bund die Bundeslaumlnder und die drei kommunalen Spitzenverbaumlnde anIm Au2rag der KoopA entwielt die OSCI-Leitstelle (Online Services ComputerInterface) das Protokoll OSCI-Transport weiter wel)es einen vers)luumlsseltenund digital signierten Datenaustaus) ermoumlgli)t Zusammen mit der IT-Steue-rung des Bundes koordiniert die OSCI-Leitstelle das Deuts)land-Online-Vor-haben bdquoStandardisierungldquo
Standards und Normen in der GDI-DE215Die Normen und Standards der ISO und des OGC werden kontinuierli) wei-terentwielt so dass mit der Zeit aumlhnli) wie bei weit verbreiteter So2wareunters)iedli)e Versionen genutzt werden Zudem enthalten viele StandardsGestaltungsfreiraumlume Dadur) erhoumlhen si) die Einsatzmoumlgli)keiten derStandards Glei)ermaszligen wird jedo)die Interoperabilitaumlt zwis)en Geodiens-ten einges)raumlnkt Die Gestaltungsfreiraumlume lassen si) am Beispiel der Koor-dinatenreferenzsysteme verans)auli)en Viele Spezifikationen treffen keineFestlegung uumlber die Verwendung eines bestimmten Referenzsystems Sie sehenledigli) die Verwendung eines beliebigen Referenzsystems vor Im Ergebniswerden bei Diensten unter Umstaumlnden die glei)en Spezifikationen (Standards)verwendet aber aufgrund der moumlgli)erweise unters)iedli)en Koordinaten-referenzsysteme wird ein interoperabler Geodatenaustaus) verhindert
Ein weiteres Problem besteht bei Anwendungsfaumlllen fuumlr die no) keine befrie-digenden spri) einsatzreifen Spezifikationen existieren Beispielsweise gibt esseit Februar 2008 eine erste Spezifikation namens GeoXACML (Geo eXtensibleAccess Control Markup Language) Fuumlr OGC Webservices um Zugangskontrolleund Autorisierung zu gewaumlhrleisten fehlen jedo) entspre)ende Dokumentedie aufzeigen wie ein Einsatz von GeoXACML konkret funktioniert Ebensowird eine Anpassung bisheriger OGC-Standards notwendig werden Derzeitwerden Dienste proprietaumlr abgesi)ert Dabei geht der groumlszligte Nutzen naumlmli)die Anbindung an andere Portale und somit der Datenaustaus) uumlber die Sys-temgrenzen hinweg verloren
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Innerhalb der Geodateninfrastruktur Deutsampland (GDI-DE) werden deshalb dieSpezifikationen verfuumlgbarer Loumlsungsansaumltze insbesondere von OGC und ISObewertet und in Hinbli auf ihre Interoperabilitaumlt uumlberpruuml2 Je na) Reifegradwird eine Spezifikation der Kategorie GDI-DE-obligatorisamp GDI-DE-optionaloder GDI-DE-zukuumlnig zugeordnet
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads
Obligatoris)e Spezifikationen im Rahmen der GDI-DE sind national und inter-national anerkannte Spezifikationen und Normen (GDI-DE-obligatoris)) Louml-sungsansaumltze die einheitli) und weitverbreitet umgesetzt sind aber no) ni)tendguumlltig von Standardisierungsgremien verabs)iedet wurden werden derKategorie GDI-DE-optional zugeordnet Unter GDI-DE-zukuumln2ig sind Entwi-lungen zu Loumlsungsansaumltzen erfasst die weder auf einer stabilen Spezifikationberuhen no) si) im operationellen Einsatz befinden Diese Entwilungenwerden im Rahmen der GDI-DE diskutiert und unterstuumltzt
Im Dokument bdquoArampitektur der Geodateninfrastruktur Deutsamplandldquo sind alle rele-vanten Standards der GDI-DE aufgelistet kategorisiert und im Hinbli auf ihreAnwendbarkeit bewertet Betreiber von Geodatendiensten sind unter Beruuml-si)tigung der GDI-DE-Ar)itektur in der Lage ein Houml)stmaszlig an te)nis)erInteroperabilitaumlt zu errei)en Dabei ist zu bea)ten dass das Ar)itekturdoku-ment der GDI-DE kontinuierli) fortges)rieben wird Die jeweils guumlltige Versi-on ist auf der Homepage wwwgdi-deorg veroumlffentli)t
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Zum Zeitpunkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist die bdquoAr)itektur derGeodateninfrastruktur Deuts)landldquo in der Version 10 guumlltig (hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArampitekturKonzept_V1pdf)
Webbasierte Geodienste22
Na)folgend werden wi)tige OGC-basierte und in der bdquoAr)itektur der Geo-dateninfrastruktur Deuts)landldquo referenzierte Geodienste bes)rieben Die ak-tuelle Version kann der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquoentnommen werden
Web Map Service221Ein Web Map Service (WMS) ist ein webbasierter Kartendienst Er generiert uumlberverfuumlgbare Geodaten einen Kartenauss)ni und stellt ihn uumlber das Web bereitDie georeferenzierten Daten werden in ein Rasterbildformat wie beispielsweisePNG GIF oder JPEG umgewandelt und koumlnnen so auf jedem gaumlngigen Browserdargestellt und betra)tet werden Gelegentli) koumlnnen die Karten au) imVektorformat als SVG bereitgestellt werdenAlle gaumlngigen GIS bieten im Allgemeinen eine S)nistelle an um WMS-Dienstedirekt einzubinden und zu nutzen
Abbildung 4 Web Map Service
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Der WMS-Standard definiert folgende drei Operationen
Uumlber diebull GetCapabilities-Operation wird na) dem Leistungsumfangdes Dienstes gefragt Als Antwort werden spezifis)e Metadaten zu denangebotenen Geodaten in Form eines XML-Dokumentes an den Benut-zer zuruumlges)it Neben allgemeinen Informationenuumlber den Dienstwie zB den Anbieter oder die Ausgabeformate des WMS enthaumllt dieAntwort Angaben uumlber die verfuumlgbaren Layer die Projektionssystemeund den Koordinatenauss)ni
Der Bezug einer Karte erfolgt uumlber diebull GetMap-S)nistelle des WMSHierfuumlr muss eine Anfrage formuliert werden die vom Dienst ausge-wertet wird Anhand dieser Auswertung liefert der WMS ein Karten-bild zuruuml In der Anfrage lassen si) fuumlr eine individuelle Karte be-stimmte Parameter wie ua Bildgroumlszlige Bildformat Koordinatenrefe-renzsystem geografis)er Auss)ni oder ausgewaumlhlte Kartenlayersetzen
Die optionalebull GetFeatureInfo-Operation dient dazu festgelegte Sa)infor-mationen so genannte Aribute einzelner Objekte (engl features) ab-zufragen
Ein WMS der die beiden obligatoris)en Operationen ndash GetCapabilities undGetMap ndash anbietet wird als basic WMS bezei)net Bietet er zusaumltzli) dieGetFeatureInfo-Operationen an wird er als queryable WMS bezei)net
Der WMS ist im Verglei) zu anderen Geodiensten wie zB zum WFS te)-nis) einfa) realisierbar und bereits vielfa) implementiert In Deuts)landwurde auf der Grundlage der WMS-Spezifikation des OGC ein deuts)land-weit abgestimmtes Applikationsprofil erarbeitet und als Standard der GDI-DEverabs)iedet
Web Feature Service222Die Funktionalitaumlt eines WMS bes)raumlnkt si) auf die graphis)e Darstel-lung von Geodaten in Form von statis)en Karten oder Bildern Dem Nutzereines WMS-Dienstes steht somit nur soviel Information zur Verfuumlgung wieer visuell aus der Kartendarstellung ableiten kann Fuumlr Anwendungen dieuumlber eine reine Kartendarstellung hinausgehen rei)t dieser Informations-gehalt ni)t aus Mit dem Web Feature Service (WFS) besteht die Moumlgli)keituumlber das Web auf die zugrunde liegenden Objekte zuzugreifen also auf dieDaten selbst Ein WFS bezieht si) auss)lieszligli) auf Vektordaten Diese Da-ten kann der Nutzer visualisieren analysieren oder in anderer Form weiter-verarbeiten Neben einem lesenden Zugriff ist optional au) ein s)reiben-
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der Zugriff moumlgli) d h Daten koumlnnen sofort eingefuumlgt bearbeitet undentfernt werdenEin voll ausgebauter standardkonformer WFS 10 bietet vers)iedene Operatio-nen mit deren Hilfe man geographis)e Objekte einfuumlgen aktualisieren louml-s)en abfragen und finden kannIn Abhaumlngigkeit von den unterstuumltzten Operationen koumlnnen WFS-Dienste inbasic WFS oder transactional WFS unterteilt werden
Ein basic WFS muss die Operationenbull GetCapabilities DescribeFeatureTypeund GetFeature unterstuumltzen Damit wird dem Nutzer ein lesender Zu-griff auf das Datenangebot des WFS gewaumlhrt
Ein transactional WFS unterstuumltzt uumlber die Grundfunktionen des basicbullWFS hinaus au) die Operation Transaction und laumlsst damit s)reibendeZugriffe auf die Daten zu Uumlber die Lo$Feature-Operation koumlnnen ein-zelne Feature-Instanzen mit Veraumlnderungssperren belegt werden
Abbildung 5 Web Feature Service
Der WFS 11 hat zusaumltzli) zu WFS 10 die Operation GetGmlObject Neben derUnterteilung in basic und transactional wird hier die Erweiterung des basic WFSmit der Operation GetGmlObject als xlink WFS bezei)net Diese Art von WFSkann vers)a)telte XLinks waumlhrend einer GetFeature-Anfrage aufloumlsen unddie Elemente zuruumlliefern Unter XLink wird eine in XML bes)riebene Ver-
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knuumlpfung zwis)en Ressourcen verstanden um Elemente in XML-Dokumenteeinzufuumlgen Neben einfa)en Links aumlhnli) HTML-Links werden au) fortge-s)riene Links mit mehreren Zielen abgebildet
Web Coverage Service223Ein Web Coverage Service (WCS) liefert Geodaten die Phaumlnomene mit raumlumli)erVariabilitaumlt repraumlsentieren Hierzu gehoumlren beispielsweise Temperaturvertei-lung oder Houmlhenmodelle Diese Daten koumlnnen sehr detailliert und rei)haltigsein Neben der Visualisierung koumlnnen mit dem WCS thematis)e Daten bereit-gestellt werden beispielsweise zur Verwendung in komplexen Klima- oderUumlberflutungssimulationen Die Ausgabe der WCS-Daten kann sowohl im Ra-ster- als au) im Vektordatenformat erfolgen Momentan ist die Spezifikationjedo) auf einfa)e so genannte Grid Coverages begrenzt dh die Daten wer-den in festen Abstaumlnden wie in einem Gier strukturiert Ein WCS unterstuumltztdrei Operationen GetCapabilities DescribeCoverage und GetCoverage
Catalog Service224Mit Hilfe eines Katalogdienstes kann ein Nutzer in einer Infrastruktur na)Geodaten und Geodiensten zB WMS-Angebote su)en Hierzu werden ihreBes)reibungen die so genannten Metadaten im Catalogue Service Web (CSW)angemeldet um sie bei einer Su)e au) finden zu koumlnnen Diese Metadatenenthalten ua Informationen uumlber die Lage die Aufloumlsung oder den Maszligstabdie Qualitaumlt und Aktualitaumlt der Daten den Anbieter und die Zugriffsmoumlgli)-keiten Metainformationssysteme ermoumlgli)en in der Regel Metadaten zu er-fassen zu spei)ern auszuwerten und zu praumlsentieren
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Abbildung 6 Web Coverage Service
Karte
Abbildung 7 Catalog Service Web
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Web Feature Service Gazeeer225Der Web Feature Service Gazeeer (WFS-G) oder kurz Gazeeer Service lehnt si)in seiner Funktion an den Web Feature Service an Ein WFS-G s)a1 den Zu-gang zu raumbezogenen Daten uumlber geographis)e Namensverzei)nisse (englGazeeer) dh er liefert zu einem geographis)en Namen die Koordinaten oderstellt das Objekt in einem passenden Kartenauss)ni dar Er kann somit alsSu)dienst fuumlr Objekte (zB Hausadressen Ortsnamen etc) genutzt werden
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer
Anfangs wurde der WFS-G nur fuumlr digitale Namensverzei)nisse mit Punktko-ordinaten eingesetzt Mehr und mehr werden nun au) Objekte mit Linien-oder Flauml)engeometrien abgebildet O2 ist es zwemaumlszligig zu einem Objektsowohl seine Mielpunkts- als au) seine Umringskoordinaten zu spei)ernum flexibel in der Auswertung und der Darstellung zu sein Ein WFS-G kannau) in der umgekehrten Reihenfolge verwendet werden indem er zu einemKartenauss)ni die dazugehoumlrigen geographis)en Namen liefert Zum Zeit-punkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist der WFS-G no) kein verab-s)iedeter OGC-Standard
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Web Coordinate Transformation Service226Der Web Coordinate Transformation Service (WCTS) ist ein Webservice der aufGrundlage von festgelegten Transformationsparametern Koordinaten zwis)enReferenzsystemen umre)net zB von der Universalen-Transversalen-Merca-tor-Projektion in die Gauszlig-Kruumlger-Projektion Notwendig ist dieser Service dao2mals Geodaten aus vers)iedenen Quellen zusammengefuumlhrt werden muumls-sen Die Umre)nung erfolgt zur Laufzeit der Anfrage Dadur) koumlnnen Geo-daten in Geodateninfrastrukturen in ihren originaumlren Referenzsystemen gehal-ten werden Auss)laggebend fuumlr eine Haltung der Daten in mehreren Refe-renzsystemen sind ansonsten besondere Anforderungen an die notwendigeGenauigkeit und Performanz
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service
Der WCTS ist von der OGC no) ni)t als Standard verabs)iedet Glei)wohlgibt es bereits eine Reihe funktionierender So2ware-Implementierungen uabeim Bundesamt fuumlr Kartographie und Geodaumlsie (BKG)
Web Terrain Service227Ein Web Terrain Service (WTS) orientiert si) sehr stark am Konzept des WMSaber ermoumlgli)t zusaumltzli) eine 3D-Visualisierung von Geodaten Auf Anfrageliefert der Dienst statis)e 3D-Karten als Bilder zuruuml Grundlage dafuumlr bildendie Houmlhenangaben digitaler Gelaumlndemodelle WTS finden fuumlr unters)iedli)eZwee in Berei)en wie Geologie Tourismus Standortplanung Raumsimula-tion und Stadtmarketing sowie in Untersu)ungen im Berei) der Naturwis-
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sens)a2en Anwendung Derzeit liegt die Spezifikation des WTS als Entwurfbeim OGC vor
Abbildung 10 Web Terrain Service
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Auau und Betrieb webbasierter3Geodienste
Im folgenden Kapitel werden Hinweise zum praktis)en Vorgehen beim Auf-bau und Betrieb einzelner Geodienste gegeben Dabei werden im Wesentli)enGeodienste aufgegriffen die bereits im Abs)ni 22 des Leitfadens im Hinbliauf Funktionalitaumlt und Einsatzmoumlgli)keiten bes)rieben wurden1
Geodienste erfuumlllen keinen Selbstzwe sie sind vielmehr das Fundament fuumlrdie automatisierte Beantwortung raumbezogener Fragestellungen wie sie uaim Rahmen amtli)er Fa)verfahren au2reten zB bdquoWie ho) ist der Boden-ri)twert in einem bestimmten Arealldquo oder bdquoWo liegen S)utzgebiete die ei-nem bestimmten Nutzungszwe entgegenstehenldquo Im Abs)ni 35 werdendeshalb Aspekte der Einbeung der Dienste in te)nis)e Betriebsumgebun-gen uumlbergreifende Geodateninfrastrukturen (GDI) und E-Government-Anwen-dungen aufgegriffen
Einfuumlhrung31
bdquoWie kann i) meine Geodaten uumlber Dienste im Inter- oder Intranet bereitstellenund wel)e Dinge muumlssen dabei beruumlsi)tigt werdenldquo Dies ist eine haumlufiggestellte Frage die si) im Zusammenhang mit dem Auau und Betrieb vonGeodiensten ergibt Die Motivation zum Auau von Geodiensten kann vielfaumll-tig sein etwa
organisatoris)e und re)tli)e Vorgaben zBbullINSPIRE (₋ Infrastructure for Spatial Information in Europe re)tskrauml2igeEU-Ri)tlinie)die Geodatenzugangsgesetze des Bundes und der Laumlnder wel)e zur₋Umsetzung der Ri)tlinie verabs)iedet werdendie GDI-DE (₋ Geodateninfrastruktur Deutsampland)SEIS (₋ Shared Environmental Information System) der Europaumlis)en Kom-mission und der Europaumlis)en Umweltagentur oderdie europaumlis)e₋ Wasserrahmenriamptlinie (WRRL)
1 Hinweis Die in diesem Leitfaden genannten Kosten und Zeitaufwaumlnde sind ni)t verbindli) Sie
ergeben si) aus Erfahrungen sowie S)aumltzungen und sollen nur einen groben Eindru uumlber Kosten
und Zeitaufwand vermieln
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ges)auml2li)e Anforderungen wie die Verbesserung von Verwaltungs-bullverfahren effiziente Bearbeitung von fa)li)en AufgabenstellungenSteigerung des Geodatenvertriebs oder s)li)t die Reduzierung derHeterogenitaumlt von Produkt- und Datenlands)a2en
allgemeine politis)e Zielsetzungen wie die Steigerung der Transpa-bullrenz des Verwaltungshandelns der Buumlrgerfreundli)keit und Buumlrger-beteiligung der Verbesserung der Wirts)a2sfoumlrderung oder generellder Araktivitaumlt einer Region
Vor der Implementierung eines Geodienstes ist es somit sinnvoll si) Klarheituumlber den Zwe des Dienstes und seine eventuelle Rolle im Sinne uumlbergeordneterZiele undoder Ar)itekturen und Infrastrukturen der Organisation zu vers)af-fen Mit einem vorauss)auenden Konzept koumlnnen neu au+ommende Aufgabenwie die Ergaumlnzung weiterer Dienste (vgl Abs)ni 34) oder die Unterstuumltzungvon E-Government-Anforderungen (vgl Abs)ni 35) beruumlsi)tigt werden
Dienste bilden die Grundlage fuumlr die Entwilung von Anwendungen in ser-viceorientierten Arampitekturen (SOA) Die Dienste agieren als autonome Einheitendie untereinander in Interaktion treten zu prozessualen Mehrwertdienstenkombiniert (bdquoor)estriertldquo) und auf Basis standardisierter S)nistellen undProtokolle uumlber Adapter in Anwendungen und Fa)verfahren integriert werdenkoumlnnen Eine derartige offene bdquoDienstelands)a2ldquo kann s)riweise angepasstund erweitert werden Der dienstorientierte Ansatz bildet somit den Rahmenum hinsi)tli) si)wandelnder gesetzli)er organisatoris)er und te)nis)erBedingungen eine hohe Flexibilitaumlt und Agilitaumlt zu si)ernIst ein Dienst erst einmal im Betrieb kann es vorkommen dass weitere Interes-senten aufmerksam werden und den Dienst ebenfalls nutzen wollen Geradedann zeigt es si) ob der aufgesetzte Dienst wirkli) interoperabel ist und si)in andere Fa)verfahren beispielsweise anderer Behoumlrden oder Wirts)a2sun-ternehmen ohne groszligen Aufwand integrieren laumlsst Seitens der GDI-DE wer-den hierzu entspre)ende Standards empfohlen (vgl Abs)ni 215) Weiteredetaillierte und allgemeine Erlaumluterungen zum Auau interoperabler Diensteund Anwendungen im Kontext einer deuts)landweiten Geodateninfrastrukturenthaumllt das Dokument bdquoAr)itektur der GDI-DEldquo
Planung32
Die Entwilung von Geodiensten sollte als Projekt mit klar definierten Zeit-Aufwands- und Qualitaumltszielen verstanden werden Dabei muumlssen eine Reihevon Fragestellungen betra)tet werden
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Wel)e Anwender undoder Anwendungen benoumltigen den Geodienstbullggf au) uumlber den klassis)en Geo-Anwendungsberei) hinaus wiezB eine Einbeung in eine uumlbergreifende SOA-Plaform
Wel)e Inhalte und S)nistellen muumlssen entspre)end bereitgestelltbullwerden
Wel)e funktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zB Sa)-bulldatenabfrage benutzerdefinierbare Legende und Editierbarkeit
Wel)e organisatoris)en und re)tli)en Rahmenbedingungen sindbullzu bea)ten
Wel)e ni)tfunktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zBbullVerfuumlgbarkeit Performance Si)erheit und Skalierbarkeit
Wel)e te)nis)en Voraussetzungen und Anforderungen sind zu be-bulla)ten wie beispielsweise zugrunde liegende Geodatenbank und Da-tenmodell ggf separat anzubindenden Sa)datenbanken aus Fa)ver-fahren GIS-So2ware Web-Map-Server-So2ware und unterstuumltzteS)nistellen (WMS WFS etc)
Wel)e formalen Rahmenbedingungen sind zu bea)ten wie zB Si-bull)erheitsri)tlinien Datens)utz Nutzungsre)te und Copyrights
Sind lizenzre)tli)e Fragen fuumlr Daten Drier zu klaumlrenbull
Daruumlber hinaus sind weitere Fragen die klassis)en Aufgaben des Projektma-nagements aller IT-Projekte zu klaumlren
verfuumlgbaren finanziellen und personellen Ressourcenbull
dem benoumltigten Know-howbull
S)ulungsnotwendigkeitenbull
So2ware- und Systemauswahlbull
Testszenarien und Abnahmemodalitaumlten sowiebull
Betrieb und Wartungbull
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Hilfestellung bieten dabei Vorgehensmodelle wie beispielsweise das V-Modellonline verfuumlgbar unter hpwwwv-modell-xtde und die umfangrei) vorhan-dene Fa)literatur zu diesem Thema
Datenhaltung33
Grundlage fuumlr die Entwilung und Bereitstellung von Geodiensten sind dieDaten wie Metadaten und Geodaten ndash mit oder ohne Sa)daten Sie werden inder Regel in Datenbanken teilweise aber au) in Dateisystemen gehalten Indiesem Leitfaden sind Auau und Pflege von Geodatenbanken ni)t Gegen-stand der Betra)tung Denno) sollen hier die grundlegenden Moumlgli)keitenzentraler und dezentraler Datenhaltung erlaumlutert werden Dies ist im Kontextdieses Dokuments sowohl fuumlr die Verwaltung von Metadaten als au) von Se-kundaumlrgeodaten relevant auf deren Grundlage Geodienste aufgesetzt werdenFuumlr die Bereitstellung von Diensten die Sekundaumlrzween dienen ndash also ni)t derBearbeitung der primaumlren Fa)aufgabe ndash wird dringend empfohlen eine Trennungvon den primaumlren Produktionssystemen einzuriampten Zu groszlig ist die Gefahr vonnegativen We)selwirkungen des Produktionsbetriebs im jeweiligen Verfahrenund der Nutzung dur) die (teilweise) unbekannten Nutzer und Anwendungenfuumlr beide Seiten Sinnvoll ist dagegen die Implementierung eines Sekundaumlrda-tenbestandes fuumlr den Dienst Dieser Sekundaumlrbestand muss regelmaumlszligig moumlg-li)st automatis) aus dem Primaumlrverfahren aktualisiert werden etwa dur)unidirektionale Replikation der zugrunde liegenden Datenbanken Dadur)kann ggf au) gewaumlhrleistet werden dass vorhandene sensible Teildatenberei-)e aus dem Primaumlrsystem fuumlr die Uumlbertragung gefiltert und oumlffentli)en Nut-zern des Dienstes erst gar ni)t zugaumlngli) gema)t werden
Der Auau von Sekundaumlrdatenbestaumlnden kann mit erhebli)em finanziellemMehraufwand fuumlr Hardware und So2ware-Lizenzen verbunden sein Die Not-wendigkeit zur Kostenoptimierung legt es daher nahe die Sekundaumlrdatenuumlbergreifend in einem zentralen System zusammenzufuumlhren Dur) dieseZentralisierung der Sekundaumlrdatenbestaumlnde koumlnnen Synergien bei der Hard-und So2warebes)affung Wartung und der Umsetzung von ni)tfunktionalenAnforderungen der Anwender und Anwendungen wie Service Levels Perfor-mance (Load Balancing) oder IT-Si)erheit ausges)oumlp2 werden Dem gegen-uumlber steht ein erhoumlhter Abstimmungsbedarf und damit einhergehend ein ge-wisser Verlust an Flexibilitaumlt Beide Ar)itekturen haben daher ihre Bere)ti-gung und sollen im Folgenden gegenuumlber gestellt werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Dann wird es moumlgli) getrennt voneinander erfasste und gepflegte Datenbe-staumlnde effizient miteinander zu verknuumlpfen und diese in entspre)ende Fa)-verfahren zu integrieren
Zusammenfuumlhrung von Web- und GIS-Tenologie213Die Integration der Daten in einzelne Fa)verfahren kann dur) die Zusam-menfuumlhrung von Internet-Te)nik und GIS-Funktionalitaumlten auf Basis eineswebbasierten Geodienstes erfolgen Geodienste koumlnnen dur) das Internet ver-netzt werden und die Nutzung von Geodaten vereinfa)en Im Idealfall erlei)-tern sie den Zugang zu Geodaten aus vers)iedenen Quellen in harmonisiertereffizienter und fa)uumlbergreifend integrierter Form
In vielen Berei)en der Wirts)a2 Wissens)a2 und der Verwaltung werdenmilerweile im Internet unters)iedli)e mit raumlumli)en Informationen in Ver-bindung stehende Dienstleistungen angeboten Diese Entwilung ist in annauml-hernd allen Laumlndern der Welt insbesondere in Europa festzustellen WerdenGeodienste und die dazugehoumlrigen Geodaten strukturiert und systematis) ko-ordiniert sowie verwaltungsebenen- und fa)uumlbergreifend angeboten wirddies als Geodateninfrastruktur (GDI) bezei)net Eine GDI besteht aus Geodateneins)lieszligli) Metadaten zu deren Bes)reibung Geodiensten und Netzwer-ken die auf Grundlage eins)laumlgiger Re)tsnormen te)nis)er Normen undStandards sowie Vereinbarungen uumlber Zugang und Nutzung koordiniert wer-den
Standards und Normen214In der Standardisierung werden Normen (de-jure Standards) und Standards (au)bdquoIndustriestandardsldquo de-facto Standards) unters)ieden Der Unters)ied liegt inder Entstehung und Verbindli)keit begruumlndet Standards werden meist nurvon einer Institution erzeugt dh es existiert dafuumlr anders als in der Normungkein im oumlffentli)en Au2rag handelndes Abstimmungsgremium Ein Standardwird ni)t offiziell international herausgegeben wie dies bei Normen der Fallist Einen regulaumlren Ablauf der Entstehung wie in der Normung gibt es ni)t
Das Open Geospatial Consortium (OGC) ist ein international taumltiges KonsortiumEs ist ein Zusammens)luss von ca 350 Vertretern aus Wirts)a2 Wissens)a2und Verwaltung Ziel des OGC ist es Spezifikationen und Standards fuumlr denAustaus) und die Bereitstellung von Geodaten und Diensten uumlber ein Netz-werk zu erstellen Die Faumlhigkeit Daten auf Basis von Standards und Normenmedienbru)frei uumlber Systemgrenzen hinweg auszutaus)en wird au) als In-teroperabilitaumlt bezei)netDas OGC arbeitet eng mit dem Teampnical Commiee 211 (TC 211) der InternationalOrganization for Standardization (ISO) zusammen wel)es die Entwilung derStandardisierungsreihe ISO 19100 vorantreibt In dieser Reihe werden Geoin-
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formationen und Geodienste normiert und als ISO-Standard veroumlffentli)t Da-bei werden Internet-Standards beruumlsi)tigt die vom World Wide Web Consor-tium (W3C) erarbeitet werdenAuf europaumlis)er Ebene erlaumlsst das Comiteacute Europeacuteen de Normalisation (CEN) fuumlrEuropa verbindli)e Normen Diese Normen sind von Normungsinstituten derMitgliedsstaaten zu uumlbernehmen Auf nationaler Ebene liegt die Zustaumlndigkeitin Deuts)land beim Deutsampen Institut fuumlr Normung (DIN)
Abbildung 2 Uumlberbli$ uumlber Standardisierungs- und Normungsgremien in Anlehnungan Pluumlmer (2003)
IETF Internet Engineering Task ForceOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupITU International Telecommunication UnionW3C The World Wide Web ConsortiumISO Internationale Organisation fuumlr StandardisierungIEC International Electroteampnical CommissionCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationETSI European Telecommunications Standards InstituteCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation ElectroteampniqueANSI American National Standards InstituteAFNOR Association Franccedilaise de NormalisationBSI British Standards InstitutionJISC Japanese Industrial Standards CommieeDIN Deutsampes Institut fuumlr NormungSNV Sampweizerisampe Normen-VereinigungON Oumlsterreiampisampes Normungsinstitut
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Im Standardisierungsumfeld sind weitere nationale Organisationen taumltig Einezentrale Stelle nimmt die IT-Steuerung des Bundes dur) das Bundesministeriumdes Innern (BMI) ein Ihr obliegt die Publikation von bdquoStandards und Arampitekturenfuumlr E-Government-Anwendungenldquo (SAGA) fuumlr die Bundesverwaltung Hierin fin-den si) Spezifikationen aus internationalen Vorgaben wie ISO W3C oder OGCwieder Aber au) nationale Standardisierungsempfehlungen werden hier pu-bliziert Die Laumlnder publizieren ebenfalls fuumlr ihre Verwaltungen verbindli)eE-Government-Standards die mit dem Bund und den Kommunen abgestimmtsindIm Kooperationsaussampuss Automatisierte Datenverarbeitung (KoopA ADV) werdenEinsatz der Informations- und Kommunikationsteampniken (IT) und wi)tige IT-Vor-haben in der oumlffentli)en Verwaltung abgestimmt Diesem Gremium gehoumlrender Bund die Bundeslaumlnder und die drei kommunalen Spitzenverbaumlnde anIm Au2rag der KoopA entwielt die OSCI-Leitstelle (Online Services ComputerInterface) das Protokoll OSCI-Transport weiter wel)es einen vers)luumlsseltenund digital signierten Datenaustaus) ermoumlgli)t Zusammen mit der IT-Steue-rung des Bundes koordiniert die OSCI-Leitstelle das Deuts)land-Online-Vor-haben bdquoStandardisierungldquo
Standards und Normen in der GDI-DE215Die Normen und Standards der ISO und des OGC werden kontinuierli) wei-terentwielt so dass mit der Zeit aumlhnli) wie bei weit verbreiteter So2wareunters)iedli)e Versionen genutzt werden Zudem enthalten viele StandardsGestaltungsfreiraumlume Dadur) erhoumlhen si) die Einsatzmoumlgli)keiten derStandards Glei)ermaszligen wird jedo)die Interoperabilitaumlt zwis)en Geodiens-ten einges)raumlnkt Die Gestaltungsfreiraumlume lassen si) am Beispiel der Koor-dinatenreferenzsysteme verans)auli)en Viele Spezifikationen treffen keineFestlegung uumlber die Verwendung eines bestimmten Referenzsystems Sie sehenledigli) die Verwendung eines beliebigen Referenzsystems vor Im Ergebniswerden bei Diensten unter Umstaumlnden die glei)en Spezifikationen (Standards)verwendet aber aufgrund der moumlgli)erweise unters)iedli)en Koordinaten-referenzsysteme wird ein interoperabler Geodatenaustaus) verhindert
Ein weiteres Problem besteht bei Anwendungsfaumlllen fuumlr die no) keine befrie-digenden spri) einsatzreifen Spezifikationen existieren Beispielsweise gibt esseit Februar 2008 eine erste Spezifikation namens GeoXACML (Geo eXtensibleAccess Control Markup Language) Fuumlr OGC Webservices um Zugangskontrolleund Autorisierung zu gewaumlhrleisten fehlen jedo) entspre)ende Dokumentedie aufzeigen wie ein Einsatz von GeoXACML konkret funktioniert Ebensowird eine Anpassung bisheriger OGC-Standards notwendig werden Derzeitwerden Dienste proprietaumlr abgesi)ert Dabei geht der groumlszligte Nutzen naumlmli)die Anbindung an andere Portale und somit der Datenaustaus) uumlber die Sys-temgrenzen hinweg verloren
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Innerhalb der Geodateninfrastruktur Deutsampland (GDI-DE) werden deshalb dieSpezifikationen verfuumlgbarer Loumlsungsansaumltze insbesondere von OGC und ISObewertet und in Hinbli auf ihre Interoperabilitaumlt uumlberpruuml2 Je na) Reifegradwird eine Spezifikation der Kategorie GDI-DE-obligatorisamp GDI-DE-optionaloder GDI-DE-zukuumlnig zugeordnet
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads
Obligatoris)e Spezifikationen im Rahmen der GDI-DE sind national und inter-national anerkannte Spezifikationen und Normen (GDI-DE-obligatoris)) Louml-sungsansaumltze die einheitli) und weitverbreitet umgesetzt sind aber no) ni)tendguumlltig von Standardisierungsgremien verabs)iedet wurden werden derKategorie GDI-DE-optional zugeordnet Unter GDI-DE-zukuumln2ig sind Entwi-lungen zu Loumlsungsansaumltzen erfasst die weder auf einer stabilen Spezifikationberuhen no) si) im operationellen Einsatz befinden Diese Entwilungenwerden im Rahmen der GDI-DE diskutiert und unterstuumltzt
Im Dokument bdquoArampitektur der Geodateninfrastruktur Deutsamplandldquo sind alle rele-vanten Standards der GDI-DE aufgelistet kategorisiert und im Hinbli auf ihreAnwendbarkeit bewertet Betreiber von Geodatendiensten sind unter Beruuml-si)tigung der GDI-DE-Ar)itektur in der Lage ein Houml)stmaszlig an te)nis)erInteroperabilitaumlt zu errei)en Dabei ist zu bea)ten dass das Ar)itekturdoku-ment der GDI-DE kontinuierli) fortges)rieben wird Die jeweils guumlltige Versi-on ist auf der Homepage wwwgdi-deorg veroumlffentli)t
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Zum Zeitpunkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist die bdquoAr)itektur derGeodateninfrastruktur Deuts)landldquo in der Version 10 guumlltig (hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArampitekturKonzept_V1pdf)
Webbasierte Geodienste22
Na)folgend werden wi)tige OGC-basierte und in der bdquoAr)itektur der Geo-dateninfrastruktur Deuts)landldquo referenzierte Geodienste bes)rieben Die ak-tuelle Version kann der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquoentnommen werden
Web Map Service221Ein Web Map Service (WMS) ist ein webbasierter Kartendienst Er generiert uumlberverfuumlgbare Geodaten einen Kartenauss)ni und stellt ihn uumlber das Web bereitDie georeferenzierten Daten werden in ein Rasterbildformat wie beispielsweisePNG GIF oder JPEG umgewandelt und koumlnnen so auf jedem gaumlngigen Browserdargestellt und betra)tet werden Gelegentli) koumlnnen die Karten au) imVektorformat als SVG bereitgestellt werdenAlle gaumlngigen GIS bieten im Allgemeinen eine S)nistelle an um WMS-Dienstedirekt einzubinden und zu nutzen
Abbildung 4 Web Map Service
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Der WMS-Standard definiert folgende drei Operationen
Uumlber diebull GetCapabilities-Operation wird na) dem Leistungsumfangdes Dienstes gefragt Als Antwort werden spezifis)e Metadaten zu denangebotenen Geodaten in Form eines XML-Dokumentes an den Benut-zer zuruumlges)it Neben allgemeinen Informationenuumlber den Dienstwie zB den Anbieter oder die Ausgabeformate des WMS enthaumllt dieAntwort Angaben uumlber die verfuumlgbaren Layer die Projektionssystemeund den Koordinatenauss)ni
Der Bezug einer Karte erfolgt uumlber diebull GetMap-S)nistelle des WMSHierfuumlr muss eine Anfrage formuliert werden die vom Dienst ausge-wertet wird Anhand dieser Auswertung liefert der WMS ein Karten-bild zuruuml In der Anfrage lassen si) fuumlr eine individuelle Karte be-stimmte Parameter wie ua Bildgroumlszlige Bildformat Koordinatenrefe-renzsystem geografis)er Auss)ni oder ausgewaumlhlte Kartenlayersetzen
Die optionalebull GetFeatureInfo-Operation dient dazu festgelegte Sa)infor-mationen so genannte Aribute einzelner Objekte (engl features) ab-zufragen
Ein WMS der die beiden obligatoris)en Operationen ndash GetCapabilities undGetMap ndash anbietet wird als basic WMS bezei)net Bietet er zusaumltzli) dieGetFeatureInfo-Operationen an wird er als queryable WMS bezei)net
Der WMS ist im Verglei) zu anderen Geodiensten wie zB zum WFS te)-nis) einfa) realisierbar und bereits vielfa) implementiert In Deuts)landwurde auf der Grundlage der WMS-Spezifikation des OGC ein deuts)land-weit abgestimmtes Applikationsprofil erarbeitet und als Standard der GDI-DEverabs)iedet
Web Feature Service222Die Funktionalitaumlt eines WMS bes)raumlnkt si) auf die graphis)e Darstel-lung von Geodaten in Form von statis)en Karten oder Bildern Dem Nutzereines WMS-Dienstes steht somit nur soviel Information zur Verfuumlgung wieer visuell aus der Kartendarstellung ableiten kann Fuumlr Anwendungen dieuumlber eine reine Kartendarstellung hinausgehen rei)t dieser Informations-gehalt ni)t aus Mit dem Web Feature Service (WFS) besteht die Moumlgli)keituumlber das Web auf die zugrunde liegenden Objekte zuzugreifen also auf dieDaten selbst Ein WFS bezieht si) auss)lieszligli) auf Vektordaten Diese Da-ten kann der Nutzer visualisieren analysieren oder in anderer Form weiter-verarbeiten Neben einem lesenden Zugriff ist optional au) ein s)reiben-
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der Zugriff moumlgli) d h Daten koumlnnen sofort eingefuumlgt bearbeitet undentfernt werdenEin voll ausgebauter standardkonformer WFS 10 bietet vers)iedene Operatio-nen mit deren Hilfe man geographis)e Objekte einfuumlgen aktualisieren louml-s)en abfragen und finden kannIn Abhaumlngigkeit von den unterstuumltzten Operationen koumlnnen WFS-Dienste inbasic WFS oder transactional WFS unterteilt werden
Ein basic WFS muss die Operationenbull GetCapabilities DescribeFeatureTypeund GetFeature unterstuumltzen Damit wird dem Nutzer ein lesender Zu-griff auf das Datenangebot des WFS gewaumlhrt
Ein transactional WFS unterstuumltzt uumlber die Grundfunktionen des basicbullWFS hinaus au) die Operation Transaction und laumlsst damit s)reibendeZugriffe auf die Daten zu Uumlber die Lo$Feature-Operation koumlnnen ein-zelne Feature-Instanzen mit Veraumlnderungssperren belegt werden
Abbildung 5 Web Feature Service
Der WFS 11 hat zusaumltzli) zu WFS 10 die Operation GetGmlObject Neben derUnterteilung in basic und transactional wird hier die Erweiterung des basic WFSmit der Operation GetGmlObject als xlink WFS bezei)net Diese Art von WFSkann vers)a)telte XLinks waumlhrend einer GetFeature-Anfrage aufloumlsen unddie Elemente zuruumlliefern Unter XLink wird eine in XML bes)riebene Ver-
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knuumlpfung zwis)en Ressourcen verstanden um Elemente in XML-Dokumenteeinzufuumlgen Neben einfa)en Links aumlhnli) HTML-Links werden au) fortge-s)riene Links mit mehreren Zielen abgebildet
Web Coverage Service223Ein Web Coverage Service (WCS) liefert Geodaten die Phaumlnomene mit raumlumli)erVariabilitaumlt repraumlsentieren Hierzu gehoumlren beispielsweise Temperaturvertei-lung oder Houmlhenmodelle Diese Daten koumlnnen sehr detailliert und rei)haltigsein Neben der Visualisierung koumlnnen mit dem WCS thematis)e Daten bereit-gestellt werden beispielsweise zur Verwendung in komplexen Klima- oderUumlberflutungssimulationen Die Ausgabe der WCS-Daten kann sowohl im Ra-ster- als au) im Vektordatenformat erfolgen Momentan ist die Spezifikationjedo) auf einfa)e so genannte Grid Coverages begrenzt dh die Daten wer-den in festen Abstaumlnden wie in einem Gier strukturiert Ein WCS unterstuumltztdrei Operationen GetCapabilities DescribeCoverage und GetCoverage
Catalog Service224Mit Hilfe eines Katalogdienstes kann ein Nutzer in einer Infrastruktur na)Geodaten und Geodiensten zB WMS-Angebote su)en Hierzu werden ihreBes)reibungen die so genannten Metadaten im Catalogue Service Web (CSW)angemeldet um sie bei einer Su)e au) finden zu koumlnnen Diese Metadatenenthalten ua Informationen uumlber die Lage die Aufloumlsung oder den Maszligstabdie Qualitaumlt und Aktualitaumlt der Daten den Anbieter und die Zugriffsmoumlgli)-keiten Metainformationssysteme ermoumlgli)en in der Regel Metadaten zu er-fassen zu spei)ern auszuwerten und zu praumlsentieren
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Abbildung 6 Web Coverage Service
Karte
Abbildung 7 Catalog Service Web
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Web Feature Service Gazeeer225Der Web Feature Service Gazeeer (WFS-G) oder kurz Gazeeer Service lehnt si)in seiner Funktion an den Web Feature Service an Ein WFS-G s)a1 den Zu-gang zu raumbezogenen Daten uumlber geographis)e Namensverzei)nisse (englGazeeer) dh er liefert zu einem geographis)en Namen die Koordinaten oderstellt das Objekt in einem passenden Kartenauss)ni dar Er kann somit alsSu)dienst fuumlr Objekte (zB Hausadressen Ortsnamen etc) genutzt werden
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer
Anfangs wurde der WFS-G nur fuumlr digitale Namensverzei)nisse mit Punktko-ordinaten eingesetzt Mehr und mehr werden nun au) Objekte mit Linien-oder Flauml)engeometrien abgebildet O2 ist es zwemaumlszligig zu einem Objektsowohl seine Mielpunkts- als au) seine Umringskoordinaten zu spei)ernum flexibel in der Auswertung und der Darstellung zu sein Ein WFS-G kannau) in der umgekehrten Reihenfolge verwendet werden indem er zu einemKartenauss)ni die dazugehoumlrigen geographis)en Namen liefert Zum Zeit-punkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist der WFS-G no) kein verab-s)iedeter OGC-Standard
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Web Coordinate Transformation Service226Der Web Coordinate Transformation Service (WCTS) ist ein Webservice der aufGrundlage von festgelegten Transformationsparametern Koordinaten zwis)enReferenzsystemen umre)net zB von der Universalen-Transversalen-Merca-tor-Projektion in die Gauszlig-Kruumlger-Projektion Notwendig ist dieser Service dao2mals Geodaten aus vers)iedenen Quellen zusammengefuumlhrt werden muumls-sen Die Umre)nung erfolgt zur Laufzeit der Anfrage Dadur) koumlnnen Geo-daten in Geodateninfrastrukturen in ihren originaumlren Referenzsystemen gehal-ten werden Auss)laggebend fuumlr eine Haltung der Daten in mehreren Refe-renzsystemen sind ansonsten besondere Anforderungen an die notwendigeGenauigkeit und Performanz
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service
Der WCTS ist von der OGC no) ni)t als Standard verabs)iedet Glei)wohlgibt es bereits eine Reihe funktionierender So2ware-Implementierungen uabeim Bundesamt fuumlr Kartographie und Geodaumlsie (BKG)
Web Terrain Service227Ein Web Terrain Service (WTS) orientiert si) sehr stark am Konzept des WMSaber ermoumlgli)t zusaumltzli) eine 3D-Visualisierung von Geodaten Auf Anfrageliefert der Dienst statis)e 3D-Karten als Bilder zuruuml Grundlage dafuumlr bildendie Houmlhenangaben digitaler Gelaumlndemodelle WTS finden fuumlr unters)iedli)eZwee in Berei)en wie Geologie Tourismus Standortplanung Raumsimula-tion und Stadtmarketing sowie in Untersu)ungen im Berei) der Naturwis-
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sens)a2en Anwendung Derzeit liegt die Spezifikation des WTS als Entwurfbeim OGC vor
Abbildung 10 Web Terrain Service
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Auau und Betrieb webbasierter3Geodienste
Im folgenden Kapitel werden Hinweise zum praktis)en Vorgehen beim Auf-bau und Betrieb einzelner Geodienste gegeben Dabei werden im Wesentli)enGeodienste aufgegriffen die bereits im Abs)ni 22 des Leitfadens im Hinbliauf Funktionalitaumlt und Einsatzmoumlgli)keiten bes)rieben wurden1
Geodienste erfuumlllen keinen Selbstzwe sie sind vielmehr das Fundament fuumlrdie automatisierte Beantwortung raumbezogener Fragestellungen wie sie uaim Rahmen amtli)er Fa)verfahren au2reten zB bdquoWie ho) ist der Boden-ri)twert in einem bestimmten Arealldquo oder bdquoWo liegen S)utzgebiete die ei-nem bestimmten Nutzungszwe entgegenstehenldquo Im Abs)ni 35 werdendeshalb Aspekte der Einbeung der Dienste in te)nis)e Betriebsumgebun-gen uumlbergreifende Geodateninfrastrukturen (GDI) und E-Government-Anwen-dungen aufgegriffen
Einfuumlhrung31
bdquoWie kann i) meine Geodaten uumlber Dienste im Inter- oder Intranet bereitstellenund wel)e Dinge muumlssen dabei beruumlsi)tigt werdenldquo Dies ist eine haumlufiggestellte Frage die si) im Zusammenhang mit dem Auau und Betrieb vonGeodiensten ergibt Die Motivation zum Auau von Geodiensten kann vielfaumll-tig sein etwa
organisatoris)e und re)tli)e Vorgaben zBbullINSPIRE (₋ Infrastructure for Spatial Information in Europe re)tskrauml2igeEU-Ri)tlinie)die Geodatenzugangsgesetze des Bundes und der Laumlnder wel)e zur₋Umsetzung der Ri)tlinie verabs)iedet werdendie GDI-DE (₋ Geodateninfrastruktur Deutsampland)SEIS (₋ Shared Environmental Information System) der Europaumlis)en Kom-mission und der Europaumlis)en Umweltagentur oderdie europaumlis)e₋ Wasserrahmenriamptlinie (WRRL)
1 Hinweis Die in diesem Leitfaden genannten Kosten und Zeitaufwaumlnde sind ni)t verbindli) Sie
ergeben si) aus Erfahrungen sowie S)aumltzungen und sollen nur einen groben Eindru uumlber Kosten
und Zeitaufwand vermieln
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ges)auml2li)e Anforderungen wie die Verbesserung von Verwaltungs-bullverfahren effiziente Bearbeitung von fa)li)en AufgabenstellungenSteigerung des Geodatenvertriebs oder s)li)t die Reduzierung derHeterogenitaumlt von Produkt- und Datenlands)a2en
allgemeine politis)e Zielsetzungen wie die Steigerung der Transpa-bullrenz des Verwaltungshandelns der Buumlrgerfreundli)keit und Buumlrger-beteiligung der Verbesserung der Wirts)a2sfoumlrderung oder generellder Araktivitaumlt einer Region
Vor der Implementierung eines Geodienstes ist es somit sinnvoll si) Klarheituumlber den Zwe des Dienstes und seine eventuelle Rolle im Sinne uumlbergeordneterZiele undoder Ar)itekturen und Infrastrukturen der Organisation zu vers)af-fen Mit einem vorauss)auenden Konzept koumlnnen neu au+ommende Aufgabenwie die Ergaumlnzung weiterer Dienste (vgl Abs)ni 34) oder die Unterstuumltzungvon E-Government-Anforderungen (vgl Abs)ni 35) beruumlsi)tigt werden
Dienste bilden die Grundlage fuumlr die Entwilung von Anwendungen in ser-viceorientierten Arampitekturen (SOA) Die Dienste agieren als autonome Einheitendie untereinander in Interaktion treten zu prozessualen Mehrwertdienstenkombiniert (bdquoor)estriertldquo) und auf Basis standardisierter S)nistellen undProtokolle uumlber Adapter in Anwendungen und Fa)verfahren integriert werdenkoumlnnen Eine derartige offene bdquoDienstelands)a2ldquo kann s)riweise angepasstund erweitert werden Der dienstorientierte Ansatz bildet somit den Rahmenum hinsi)tli) si)wandelnder gesetzli)er organisatoris)er und te)nis)erBedingungen eine hohe Flexibilitaumlt und Agilitaumlt zu si)ernIst ein Dienst erst einmal im Betrieb kann es vorkommen dass weitere Interes-senten aufmerksam werden und den Dienst ebenfalls nutzen wollen Geradedann zeigt es si) ob der aufgesetzte Dienst wirkli) interoperabel ist und si)in andere Fa)verfahren beispielsweise anderer Behoumlrden oder Wirts)a2sun-ternehmen ohne groszligen Aufwand integrieren laumlsst Seitens der GDI-DE wer-den hierzu entspre)ende Standards empfohlen (vgl Abs)ni 215) Weiteredetaillierte und allgemeine Erlaumluterungen zum Auau interoperabler Diensteund Anwendungen im Kontext einer deuts)landweiten Geodateninfrastrukturenthaumllt das Dokument bdquoAr)itektur der GDI-DEldquo
Planung32
Die Entwilung von Geodiensten sollte als Projekt mit klar definierten Zeit-Aufwands- und Qualitaumltszielen verstanden werden Dabei muumlssen eine Reihevon Fragestellungen betra)tet werden
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Wel)e Anwender undoder Anwendungen benoumltigen den Geodienstbullggf au) uumlber den klassis)en Geo-Anwendungsberei) hinaus wiezB eine Einbeung in eine uumlbergreifende SOA-Plaform
Wel)e Inhalte und S)nistellen muumlssen entspre)end bereitgestelltbullwerden
Wel)e funktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zB Sa)-bulldatenabfrage benutzerdefinierbare Legende und Editierbarkeit
Wel)e organisatoris)en und re)tli)en Rahmenbedingungen sindbullzu bea)ten
Wel)e ni)tfunktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zBbullVerfuumlgbarkeit Performance Si)erheit und Skalierbarkeit
Wel)e te)nis)en Voraussetzungen und Anforderungen sind zu be-bulla)ten wie beispielsweise zugrunde liegende Geodatenbank und Da-tenmodell ggf separat anzubindenden Sa)datenbanken aus Fa)ver-fahren GIS-So2ware Web-Map-Server-So2ware und unterstuumltzteS)nistellen (WMS WFS etc)
Wel)e formalen Rahmenbedingungen sind zu bea)ten wie zB Si-bull)erheitsri)tlinien Datens)utz Nutzungsre)te und Copyrights
Sind lizenzre)tli)e Fragen fuumlr Daten Drier zu klaumlrenbull
Daruumlber hinaus sind weitere Fragen die klassis)en Aufgaben des Projektma-nagements aller IT-Projekte zu klaumlren
verfuumlgbaren finanziellen und personellen Ressourcenbull
dem benoumltigten Know-howbull
S)ulungsnotwendigkeitenbull
So2ware- und Systemauswahlbull
Testszenarien und Abnahmemodalitaumlten sowiebull
Betrieb und Wartungbull
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Hilfestellung bieten dabei Vorgehensmodelle wie beispielsweise das V-Modellonline verfuumlgbar unter hpwwwv-modell-xtde und die umfangrei) vorhan-dene Fa)literatur zu diesem Thema
Datenhaltung33
Grundlage fuumlr die Entwilung und Bereitstellung von Geodiensten sind dieDaten wie Metadaten und Geodaten ndash mit oder ohne Sa)daten Sie werden inder Regel in Datenbanken teilweise aber au) in Dateisystemen gehalten Indiesem Leitfaden sind Auau und Pflege von Geodatenbanken ni)t Gegen-stand der Betra)tung Denno) sollen hier die grundlegenden Moumlgli)keitenzentraler und dezentraler Datenhaltung erlaumlutert werden Dies ist im Kontextdieses Dokuments sowohl fuumlr die Verwaltung von Metadaten als au) von Se-kundaumlrgeodaten relevant auf deren Grundlage Geodienste aufgesetzt werdenFuumlr die Bereitstellung von Diensten die Sekundaumlrzween dienen ndash also ni)t derBearbeitung der primaumlren Fa)aufgabe ndash wird dringend empfohlen eine Trennungvon den primaumlren Produktionssystemen einzuriampten Zu groszlig ist die Gefahr vonnegativen We)selwirkungen des Produktionsbetriebs im jeweiligen Verfahrenund der Nutzung dur) die (teilweise) unbekannten Nutzer und Anwendungenfuumlr beide Seiten Sinnvoll ist dagegen die Implementierung eines Sekundaumlrda-tenbestandes fuumlr den Dienst Dieser Sekundaumlrbestand muss regelmaumlszligig moumlg-li)st automatis) aus dem Primaumlrverfahren aktualisiert werden etwa dur)unidirektionale Replikation der zugrunde liegenden Datenbanken Dadur)kann ggf au) gewaumlhrleistet werden dass vorhandene sensible Teildatenberei-)e aus dem Primaumlrsystem fuumlr die Uumlbertragung gefiltert und oumlffentli)en Nut-zern des Dienstes erst gar ni)t zugaumlngli) gema)t werden
Der Auau von Sekundaumlrdatenbestaumlnden kann mit erhebli)em finanziellemMehraufwand fuumlr Hardware und So2ware-Lizenzen verbunden sein Die Not-wendigkeit zur Kostenoptimierung legt es daher nahe die Sekundaumlrdatenuumlbergreifend in einem zentralen System zusammenzufuumlhren Dur) dieseZentralisierung der Sekundaumlrdatenbestaumlnde koumlnnen Synergien bei der Hard-und So2warebes)affung Wartung und der Umsetzung von ni)tfunktionalenAnforderungen der Anwender und Anwendungen wie Service Levels Perfor-mance (Load Balancing) oder IT-Si)erheit ausges)oumlp2 werden Dem gegen-uumlber steht ein erhoumlhter Abstimmungsbedarf und damit einhergehend ein ge-wisser Verlust an Flexibilitaumlt Beide Ar)itekturen haben daher ihre Bere)ti-gung und sollen im Folgenden gegenuumlber gestellt werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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formationen und Geodienste normiert und als ISO-Standard veroumlffentli)t Da-bei werden Internet-Standards beruumlsi)tigt die vom World Wide Web Consor-tium (W3C) erarbeitet werdenAuf europaumlis)er Ebene erlaumlsst das Comiteacute Europeacuteen de Normalisation (CEN) fuumlrEuropa verbindli)e Normen Diese Normen sind von Normungsinstituten derMitgliedsstaaten zu uumlbernehmen Auf nationaler Ebene liegt die Zustaumlndigkeitin Deuts)land beim Deutsampen Institut fuumlr Normung (DIN)
Abbildung 2 Uumlberbli$ uumlber Standardisierungs- und Normungsgremien in Anlehnungan Pluumlmer (2003)
IETF Internet Engineering Task ForceOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupITU International Telecommunication UnionW3C The World Wide Web ConsortiumISO Internationale Organisation fuumlr StandardisierungIEC International Electroteampnical CommissionCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationETSI European Telecommunications Standards InstituteCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation ElectroteampniqueANSI American National Standards InstituteAFNOR Association Franccedilaise de NormalisationBSI British Standards InstitutionJISC Japanese Industrial Standards CommieeDIN Deutsampes Institut fuumlr NormungSNV Sampweizerisampe Normen-VereinigungON Oumlsterreiampisampes Normungsinstitut
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Im Standardisierungsumfeld sind weitere nationale Organisationen taumltig Einezentrale Stelle nimmt die IT-Steuerung des Bundes dur) das Bundesministeriumdes Innern (BMI) ein Ihr obliegt die Publikation von bdquoStandards und Arampitekturenfuumlr E-Government-Anwendungenldquo (SAGA) fuumlr die Bundesverwaltung Hierin fin-den si) Spezifikationen aus internationalen Vorgaben wie ISO W3C oder OGCwieder Aber au) nationale Standardisierungsempfehlungen werden hier pu-bliziert Die Laumlnder publizieren ebenfalls fuumlr ihre Verwaltungen verbindli)eE-Government-Standards die mit dem Bund und den Kommunen abgestimmtsindIm Kooperationsaussampuss Automatisierte Datenverarbeitung (KoopA ADV) werdenEinsatz der Informations- und Kommunikationsteampniken (IT) und wi)tige IT-Vor-haben in der oumlffentli)en Verwaltung abgestimmt Diesem Gremium gehoumlrender Bund die Bundeslaumlnder und die drei kommunalen Spitzenverbaumlnde anIm Au2rag der KoopA entwielt die OSCI-Leitstelle (Online Services ComputerInterface) das Protokoll OSCI-Transport weiter wel)es einen vers)luumlsseltenund digital signierten Datenaustaus) ermoumlgli)t Zusammen mit der IT-Steue-rung des Bundes koordiniert die OSCI-Leitstelle das Deuts)land-Online-Vor-haben bdquoStandardisierungldquo
Standards und Normen in der GDI-DE215Die Normen und Standards der ISO und des OGC werden kontinuierli) wei-terentwielt so dass mit der Zeit aumlhnli) wie bei weit verbreiteter So2wareunters)iedli)e Versionen genutzt werden Zudem enthalten viele StandardsGestaltungsfreiraumlume Dadur) erhoumlhen si) die Einsatzmoumlgli)keiten derStandards Glei)ermaszligen wird jedo)die Interoperabilitaumlt zwis)en Geodiens-ten einges)raumlnkt Die Gestaltungsfreiraumlume lassen si) am Beispiel der Koor-dinatenreferenzsysteme verans)auli)en Viele Spezifikationen treffen keineFestlegung uumlber die Verwendung eines bestimmten Referenzsystems Sie sehenledigli) die Verwendung eines beliebigen Referenzsystems vor Im Ergebniswerden bei Diensten unter Umstaumlnden die glei)en Spezifikationen (Standards)verwendet aber aufgrund der moumlgli)erweise unters)iedli)en Koordinaten-referenzsysteme wird ein interoperabler Geodatenaustaus) verhindert
Ein weiteres Problem besteht bei Anwendungsfaumlllen fuumlr die no) keine befrie-digenden spri) einsatzreifen Spezifikationen existieren Beispielsweise gibt esseit Februar 2008 eine erste Spezifikation namens GeoXACML (Geo eXtensibleAccess Control Markup Language) Fuumlr OGC Webservices um Zugangskontrolleund Autorisierung zu gewaumlhrleisten fehlen jedo) entspre)ende Dokumentedie aufzeigen wie ein Einsatz von GeoXACML konkret funktioniert Ebensowird eine Anpassung bisheriger OGC-Standards notwendig werden Derzeitwerden Dienste proprietaumlr abgesi)ert Dabei geht der groumlszligte Nutzen naumlmli)die Anbindung an andere Portale und somit der Datenaustaus) uumlber die Sys-temgrenzen hinweg verloren
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Innerhalb der Geodateninfrastruktur Deutsampland (GDI-DE) werden deshalb dieSpezifikationen verfuumlgbarer Loumlsungsansaumltze insbesondere von OGC und ISObewertet und in Hinbli auf ihre Interoperabilitaumlt uumlberpruuml2 Je na) Reifegradwird eine Spezifikation der Kategorie GDI-DE-obligatorisamp GDI-DE-optionaloder GDI-DE-zukuumlnig zugeordnet
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads
Obligatoris)e Spezifikationen im Rahmen der GDI-DE sind national und inter-national anerkannte Spezifikationen und Normen (GDI-DE-obligatoris)) Louml-sungsansaumltze die einheitli) und weitverbreitet umgesetzt sind aber no) ni)tendguumlltig von Standardisierungsgremien verabs)iedet wurden werden derKategorie GDI-DE-optional zugeordnet Unter GDI-DE-zukuumln2ig sind Entwi-lungen zu Loumlsungsansaumltzen erfasst die weder auf einer stabilen Spezifikationberuhen no) si) im operationellen Einsatz befinden Diese Entwilungenwerden im Rahmen der GDI-DE diskutiert und unterstuumltzt
Im Dokument bdquoArampitektur der Geodateninfrastruktur Deutsamplandldquo sind alle rele-vanten Standards der GDI-DE aufgelistet kategorisiert und im Hinbli auf ihreAnwendbarkeit bewertet Betreiber von Geodatendiensten sind unter Beruuml-si)tigung der GDI-DE-Ar)itektur in der Lage ein Houml)stmaszlig an te)nis)erInteroperabilitaumlt zu errei)en Dabei ist zu bea)ten dass das Ar)itekturdoku-ment der GDI-DE kontinuierli) fortges)rieben wird Die jeweils guumlltige Versi-on ist auf der Homepage wwwgdi-deorg veroumlffentli)t
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Zum Zeitpunkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist die bdquoAr)itektur derGeodateninfrastruktur Deuts)landldquo in der Version 10 guumlltig (hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArampitekturKonzept_V1pdf)
Webbasierte Geodienste22
Na)folgend werden wi)tige OGC-basierte und in der bdquoAr)itektur der Geo-dateninfrastruktur Deuts)landldquo referenzierte Geodienste bes)rieben Die ak-tuelle Version kann der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquoentnommen werden
Web Map Service221Ein Web Map Service (WMS) ist ein webbasierter Kartendienst Er generiert uumlberverfuumlgbare Geodaten einen Kartenauss)ni und stellt ihn uumlber das Web bereitDie georeferenzierten Daten werden in ein Rasterbildformat wie beispielsweisePNG GIF oder JPEG umgewandelt und koumlnnen so auf jedem gaumlngigen Browserdargestellt und betra)tet werden Gelegentli) koumlnnen die Karten au) imVektorformat als SVG bereitgestellt werdenAlle gaumlngigen GIS bieten im Allgemeinen eine S)nistelle an um WMS-Dienstedirekt einzubinden und zu nutzen
Abbildung 4 Web Map Service
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Der WMS-Standard definiert folgende drei Operationen
Uumlber diebull GetCapabilities-Operation wird na) dem Leistungsumfangdes Dienstes gefragt Als Antwort werden spezifis)e Metadaten zu denangebotenen Geodaten in Form eines XML-Dokumentes an den Benut-zer zuruumlges)it Neben allgemeinen Informationenuumlber den Dienstwie zB den Anbieter oder die Ausgabeformate des WMS enthaumllt dieAntwort Angaben uumlber die verfuumlgbaren Layer die Projektionssystemeund den Koordinatenauss)ni
Der Bezug einer Karte erfolgt uumlber diebull GetMap-S)nistelle des WMSHierfuumlr muss eine Anfrage formuliert werden die vom Dienst ausge-wertet wird Anhand dieser Auswertung liefert der WMS ein Karten-bild zuruuml In der Anfrage lassen si) fuumlr eine individuelle Karte be-stimmte Parameter wie ua Bildgroumlszlige Bildformat Koordinatenrefe-renzsystem geografis)er Auss)ni oder ausgewaumlhlte Kartenlayersetzen
Die optionalebull GetFeatureInfo-Operation dient dazu festgelegte Sa)infor-mationen so genannte Aribute einzelner Objekte (engl features) ab-zufragen
Ein WMS der die beiden obligatoris)en Operationen ndash GetCapabilities undGetMap ndash anbietet wird als basic WMS bezei)net Bietet er zusaumltzli) dieGetFeatureInfo-Operationen an wird er als queryable WMS bezei)net
Der WMS ist im Verglei) zu anderen Geodiensten wie zB zum WFS te)-nis) einfa) realisierbar und bereits vielfa) implementiert In Deuts)landwurde auf der Grundlage der WMS-Spezifikation des OGC ein deuts)land-weit abgestimmtes Applikationsprofil erarbeitet und als Standard der GDI-DEverabs)iedet
Web Feature Service222Die Funktionalitaumlt eines WMS bes)raumlnkt si) auf die graphis)e Darstel-lung von Geodaten in Form von statis)en Karten oder Bildern Dem Nutzereines WMS-Dienstes steht somit nur soviel Information zur Verfuumlgung wieer visuell aus der Kartendarstellung ableiten kann Fuumlr Anwendungen dieuumlber eine reine Kartendarstellung hinausgehen rei)t dieser Informations-gehalt ni)t aus Mit dem Web Feature Service (WFS) besteht die Moumlgli)keituumlber das Web auf die zugrunde liegenden Objekte zuzugreifen also auf dieDaten selbst Ein WFS bezieht si) auss)lieszligli) auf Vektordaten Diese Da-ten kann der Nutzer visualisieren analysieren oder in anderer Form weiter-verarbeiten Neben einem lesenden Zugriff ist optional au) ein s)reiben-
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der Zugriff moumlgli) d h Daten koumlnnen sofort eingefuumlgt bearbeitet undentfernt werdenEin voll ausgebauter standardkonformer WFS 10 bietet vers)iedene Operatio-nen mit deren Hilfe man geographis)e Objekte einfuumlgen aktualisieren louml-s)en abfragen und finden kannIn Abhaumlngigkeit von den unterstuumltzten Operationen koumlnnen WFS-Dienste inbasic WFS oder transactional WFS unterteilt werden
Ein basic WFS muss die Operationenbull GetCapabilities DescribeFeatureTypeund GetFeature unterstuumltzen Damit wird dem Nutzer ein lesender Zu-griff auf das Datenangebot des WFS gewaumlhrt
Ein transactional WFS unterstuumltzt uumlber die Grundfunktionen des basicbullWFS hinaus au) die Operation Transaction und laumlsst damit s)reibendeZugriffe auf die Daten zu Uumlber die Lo$Feature-Operation koumlnnen ein-zelne Feature-Instanzen mit Veraumlnderungssperren belegt werden
Abbildung 5 Web Feature Service
Der WFS 11 hat zusaumltzli) zu WFS 10 die Operation GetGmlObject Neben derUnterteilung in basic und transactional wird hier die Erweiterung des basic WFSmit der Operation GetGmlObject als xlink WFS bezei)net Diese Art von WFSkann vers)a)telte XLinks waumlhrend einer GetFeature-Anfrage aufloumlsen unddie Elemente zuruumlliefern Unter XLink wird eine in XML bes)riebene Ver-
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knuumlpfung zwis)en Ressourcen verstanden um Elemente in XML-Dokumenteeinzufuumlgen Neben einfa)en Links aumlhnli) HTML-Links werden au) fortge-s)riene Links mit mehreren Zielen abgebildet
Web Coverage Service223Ein Web Coverage Service (WCS) liefert Geodaten die Phaumlnomene mit raumlumli)erVariabilitaumlt repraumlsentieren Hierzu gehoumlren beispielsweise Temperaturvertei-lung oder Houmlhenmodelle Diese Daten koumlnnen sehr detailliert und rei)haltigsein Neben der Visualisierung koumlnnen mit dem WCS thematis)e Daten bereit-gestellt werden beispielsweise zur Verwendung in komplexen Klima- oderUumlberflutungssimulationen Die Ausgabe der WCS-Daten kann sowohl im Ra-ster- als au) im Vektordatenformat erfolgen Momentan ist die Spezifikationjedo) auf einfa)e so genannte Grid Coverages begrenzt dh die Daten wer-den in festen Abstaumlnden wie in einem Gier strukturiert Ein WCS unterstuumltztdrei Operationen GetCapabilities DescribeCoverage und GetCoverage
Catalog Service224Mit Hilfe eines Katalogdienstes kann ein Nutzer in einer Infrastruktur na)Geodaten und Geodiensten zB WMS-Angebote su)en Hierzu werden ihreBes)reibungen die so genannten Metadaten im Catalogue Service Web (CSW)angemeldet um sie bei einer Su)e au) finden zu koumlnnen Diese Metadatenenthalten ua Informationen uumlber die Lage die Aufloumlsung oder den Maszligstabdie Qualitaumlt und Aktualitaumlt der Daten den Anbieter und die Zugriffsmoumlgli)-keiten Metainformationssysteme ermoumlgli)en in der Regel Metadaten zu er-fassen zu spei)ern auszuwerten und zu praumlsentieren
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Abbildung 6 Web Coverage Service
Karte
Abbildung 7 Catalog Service Web
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Web Feature Service Gazeeer225Der Web Feature Service Gazeeer (WFS-G) oder kurz Gazeeer Service lehnt si)in seiner Funktion an den Web Feature Service an Ein WFS-G s)a1 den Zu-gang zu raumbezogenen Daten uumlber geographis)e Namensverzei)nisse (englGazeeer) dh er liefert zu einem geographis)en Namen die Koordinaten oderstellt das Objekt in einem passenden Kartenauss)ni dar Er kann somit alsSu)dienst fuumlr Objekte (zB Hausadressen Ortsnamen etc) genutzt werden
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer
Anfangs wurde der WFS-G nur fuumlr digitale Namensverzei)nisse mit Punktko-ordinaten eingesetzt Mehr und mehr werden nun au) Objekte mit Linien-oder Flauml)engeometrien abgebildet O2 ist es zwemaumlszligig zu einem Objektsowohl seine Mielpunkts- als au) seine Umringskoordinaten zu spei)ernum flexibel in der Auswertung und der Darstellung zu sein Ein WFS-G kannau) in der umgekehrten Reihenfolge verwendet werden indem er zu einemKartenauss)ni die dazugehoumlrigen geographis)en Namen liefert Zum Zeit-punkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist der WFS-G no) kein verab-s)iedeter OGC-Standard
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Web Coordinate Transformation Service226Der Web Coordinate Transformation Service (WCTS) ist ein Webservice der aufGrundlage von festgelegten Transformationsparametern Koordinaten zwis)enReferenzsystemen umre)net zB von der Universalen-Transversalen-Merca-tor-Projektion in die Gauszlig-Kruumlger-Projektion Notwendig ist dieser Service dao2mals Geodaten aus vers)iedenen Quellen zusammengefuumlhrt werden muumls-sen Die Umre)nung erfolgt zur Laufzeit der Anfrage Dadur) koumlnnen Geo-daten in Geodateninfrastrukturen in ihren originaumlren Referenzsystemen gehal-ten werden Auss)laggebend fuumlr eine Haltung der Daten in mehreren Refe-renzsystemen sind ansonsten besondere Anforderungen an die notwendigeGenauigkeit und Performanz
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service
Der WCTS ist von der OGC no) ni)t als Standard verabs)iedet Glei)wohlgibt es bereits eine Reihe funktionierender So2ware-Implementierungen uabeim Bundesamt fuumlr Kartographie und Geodaumlsie (BKG)
Web Terrain Service227Ein Web Terrain Service (WTS) orientiert si) sehr stark am Konzept des WMSaber ermoumlgli)t zusaumltzli) eine 3D-Visualisierung von Geodaten Auf Anfrageliefert der Dienst statis)e 3D-Karten als Bilder zuruuml Grundlage dafuumlr bildendie Houmlhenangaben digitaler Gelaumlndemodelle WTS finden fuumlr unters)iedli)eZwee in Berei)en wie Geologie Tourismus Standortplanung Raumsimula-tion und Stadtmarketing sowie in Untersu)ungen im Berei) der Naturwis-
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sens)a2en Anwendung Derzeit liegt die Spezifikation des WTS als Entwurfbeim OGC vor
Abbildung 10 Web Terrain Service
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Auau und Betrieb webbasierter3Geodienste
Im folgenden Kapitel werden Hinweise zum praktis)en Vorgehen beim Auf-bau und Betrieb einzelner Geodienste gegeben Dabei werden im Wesentli)enGeodienste aufgegriffen die bereits im Abs)ni 22 des Leitfadens im Hinbliauf Funktionalitaumlt und Einsatzmoumlgli)keiten bes)rieben wurden1
Geodienste erfuumlllen keinen Selbstzwe sie sind vielmehr das Fundament fuumlrdie automatisierte Beantwortung raumbezogener Fragestellungen wie sie uaim Rahmen amtli)er Fa)verfahren au2reten zB bdquoWie ho) ist der Boden-ri)twert in einem bestimmten Arealldquo oder bdquoWo liegen S)utzgebiete die ei-nem bestimmten Nutzungszwe entgegenstehenldquo Im Abs)ni 35 werdendeshalb Aspekte der Einbeung der Dienste in te)nis)e Betriebsumgebun-gen uumlbergreifende Geodateninfrastrukturen (GDI) und E-Government-Anwen-dungen aufgegriffen
Einfuumlhrung31
bdquoWie kann i) meine Geodaten uumlber Dienste im Inter- oder Intranet bereitstellenund wel)e Dinge muumlssen dabei beruumlsi)tigt werdenldquo Dies ist eine haumlufiggestellte Frage die si) im Zusammenhang mit dem Auau und Betrieb vonGeodiensten ergibt Die Motivation zum Auau von Geodiensten kann vielfaumll-tig sein etwa
organisatoris)e und re)tli)e Vorgaben zBbullINSPIRE (₋ Infrastructure for Spatial Information in Europe re)tskrauml2igeEU-Ri)tlinie)die Geodatenzugangsgesetze des Bundes und der Laumlnder wel)e zur₋Umsetzung der Ri)tlinie verabs)iedet werdendie GDI-DE (₋ Geodateninfrastruktur Deutsampland)SEIS (₋ Shared Environmental Information System) der Europaumlis)en Kom-mission und der Europaumlis)en Umweltagentur oderdie europaumlis)e₋ Wasserrahmenriamptlinie (WRRL)
1 Hinweis Die in diesem Leitfaden genannten Kosten und Zeitaufwaumlnde sind ni)t verbindli) Sie
ergeben si) aus Erfahrungen sowie S)aumltzungen und sollen nur einen groben Eindru uumlber Kosten
und Zeitaufwand vermieln
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ges)auml2li)e Anforderungen wie die Verbesserung von Verwaltungs-bullverfahren effiziente Bearbeitung von fa)li)en AufgabenstellungenSteigerung des Geodatenvertriebs oder s)li)t die Reduzierung derHeterogenitaumlt von Produkt- und Datenlands)a2en
allgemeine politis)e Zielsetzungen wie die Steigerung der Transpa-bullrenz des Verwaltungshandelns der Buumlrgerfreundli)keit und Buumlrger-beteiligung der Verbesserung der Wirts)a2sfoumlrderung oder generellder Araktivitaumlt einer Region
Vor der Implementierung eines Geodienstes ist es somit sinnvoll si) Klarheituumlber den Zwe des Dienstes und seine eventuelle Rolle im Sinne uumlbergeordneterZiele undoder Ar)itekturen und Infrastrukturen der Organisation zu vers)af-fen Mit einem vorauss)auenden Konzept koumlnnen neu au+ommende Aufgabenwie die Ergaumlnzung weiterer Dienste (vgl Abs)ni 34) oder die Unterstuumltzungvon E-Government-Anforderungen (vgl Abs)ni 35) beruumlsi)tigt werden
Dienste bilden die Grundlage fuumlr die Entwilung von Anwendungen in ser-viceorientierten Arampitekturen (SOA) Die Dienste agieren als autonome Einheitendie untereinander in Interaktion treten zu prozessualen Mehrwertdienstenkombiniert (bdquoor)estriertldquo) und auf Basis standardisierter S)nistellen undProtokolle uumlber Adapter in Anwendungen und Fa)verfahren integriert werdenkoumlnnen Eine derartige offene bdquoDienstelands)a2ldquo kann s)riweise angepasstund erweitert werden Der dienstorientierte Ansatz bildet somit den Rahmenum hinsi)tli) si)wandelnder gesetzli)er organisatoris)er und te)nis)erBedingungen eine hohe Flexibilitaumlt und Agilitaumlt zu si)ernIst ein Dienst erst einmal im Betrieb kann es vorkommen dass weitere Interes-senten aufmerksam werden und den Dienst ebenfalls nutzen wollen Geradedann zeigt es si) ob der aufgesetzte Dienst wirkli) interoperabel ist und si)in andere Fa)verfahren beispielsweise anderer Behoumlrden oder Wirts)a2sun-ternehmen ohne groszligen Aufwand integrieren laumlsst Seitens der GDI-DE wer-den hierzu entspre)ende Standards empfohlen (vgl Abs)ni 215) Weiteredetaillierte und allgemeine Erlaumluterungen zum Auau interoperabler Diensteund Anwendungen im Kontext einer deuts)landweiten Geodateninfrastrukturenthaumllt das Dokument bdquoAr)itektur der GDI-DEldquo
Planung32
Die Entwilung von Geodiensten sollte als Projekt mit klar definierten Zeit-Aufwands- und Qualitaumltszielen verstanden werden Dabei muumlssen eine Reihevon Fragestellungen betra)tet werden
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Wel)e Anwender undoder Anwendungen benoumltigen den Geodienstbullggf au) uumlber den klassis)en Geo-Anwendungsberei) hinaus wiezB eine Einbeung in eine uumlbergreifende SOA-Plaform
Wel)e Inhalte und S)nistellen muumlssen entspre)end bereitgestelltbullwerden
Wel)e funktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zB Sa)-bulldatenabfrage benutzerdefinierbare Legende und Editierbarkeit
Wel)e organisatoris)en und re)tli)en Rahmenbedingungen sindbullzu bea)ten
Wel)e ni)tfunktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zBbullVerfuumlgbarkeit Performance Si)erheit und Skalierbarkeit
Wel)e te)nis)en Voraussetzungen und Anforderungen sind zu be-bulla)ten wie beispielsweise zugrunde liegende Geodatenbank und Da-tenmodell ggf separat anzubindenden Sa)datenbanken aus Fa)ver-fahren GIS-So2ware Web-Map-Server-So2ware und unterstuumltzteS)nistellen (WMS WFS etc)
Wel)e formalen Rahmenbedingungen sind zu bea)ten wie zB Si-bull)erheitsri)tlinien Datens)utz Nutzungsre)te und Copyrights
Sind lizenzre)tli)e Fragen fuumlr Daten Drier zu klaumlrenbull
Daruumlber hinaus sind weitere Fragen die klassis)en Aufgaben des Projektma-nagements aller IT-Projekte zu klaumlren
verfuumlgbaren finanziellen und personellen Ressourcenbull
dem benoumltigten Know-howbull
S)ulungsnotwendigkeitenbull
So2ware- und Systemauswahlbull
Testszenarien und Abnahmemodalitaumlten sowiebull
Betrieb und Wartungbull
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Hilfestellung bieten dabei Vorgehensmodelle wie beispielsweise das V-Modellonline verfuumlgbar unter hpwwwv-modell-xtde und die umfangrei) vorhan-dene Fa)literatur zu diesem Thema
Datenhaltung33
Grundlage fuumlr die Entwilung und Bereitstellung von Geodiensten sind dieDaten wie Metadaten und Geodaten ndash mit oder ohne Sa)daten Sie werden inder Regel in Datenbanken teilweise aber au) in Dateisystemen gehalten Indiesem Leitfaden sind Auau und Pflege von Geodatenbanken ni)t Gegen-stand der Betra)tung Denno) sollen hier die grundlegenden Moumlgli)keitenzentraler und dezentraler Datenhaltung erlaumlutert werden Dies ist im Kontextdieses Dokuments sowohl fuumlr die Verwaltung von Metadaten als au) von Se-kundaumlrgeodaten relevant auf deren Grundlage Geodienste aufgesetzt werdenFuumlr die Bereitstellung von Diensten die Sekundaumlrzween dienen ndash also ni)t derBearbeitung der primaumlren Fa)aufgabe ndash wird dringend empfohlen eine Trennungvon den primaumlren Produktionssystemen einzuriampten Zu groszlig ist die Gefahr vonnegativen We)selwirkungen des Produktionsbetriebs im jeweiligen Verfahrenund der Nutzung dur) die (teilweise) unbekannten Nutzer und Anwendungenfuumlr beide Seiten Sinnvoll ist dagegen die Implementierung eines Sekundaumlrda-tenbestandes fuumlr den Dienst Dieser Sekundaumlrbestand muss regelmaumlszligig moumlg-li)st automatis) aus dem Primaumlrverfahren aktualisiert werden etwa dur)unidirektionale Replikation der zugrunde liegenden Datenbanken Dadur)kann ggf au) gewaumlhrleistet werden dass vorhandene sensible Teildatenberei-)e aus dem Primaumlrsystem fuumlr die Uumlbertragung gefiltert und oumlffentli)en Nut-zern des Dienstes erst gar ni)t zugaumlngli) gema)t werden
Der Auau von Sekundaumlrdatenbestaumlnden kann mit erhebli)em finanziellemMehraufwand fuumlr Hardware und So2ware-Lizenzen verbunden sein Die Not-wendigkeit zur Kostenoptimierung legt es daher nahe die Sekundaumlrdatenuumlbergreifend in einem zentralen System zusammenzufuumlhren Dur) dieseZentralisierung der Sekundaumlrdatenbestaumlnde koumlnnen Synergien bei der Hard-und So2warebes)affung Wartung und der Umsetzung von ni)tfunktionalenAnforderungen der Anwender und Anwendungen wie Service Levels Perfor-mance (Load Balancing) oder IT-Si)erheit ausges)oumlp2 werden Dem gegen-uumlber steht ein erhoumlhter Abstimmungsbedarf und damit einhergehend ein ge-wisser Verlust an Flexibilitaumlt Beide Ar)itekturen haben daher ihre Bere)ti-gung und sollen im Folgenden gegenuumlber gestellt werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Im Standardisierungsumfeld sind weitere nationale Organisationen taumltig Einezentrale Stelle nimmt die IT-Steuerung des Bundes dur) das Bundesministeriumdes Innern (BMI) ein Ihr obliegt die Publikation von bdquoStandards und Arampitekturenfuumlr E-Government-Anwendungenldquo (SAGA) fuumlr die Bundesverwaltung Hierin fin-den si) Spezifikationen aus internationalen Vorgaben wie ISO W3C oder OGCwieder Aber au) nationale Standardisierungsempfehlungen werden hier pu-bliziert Die Laumlnder publizieren ebenfalls fuumlr ihre Verwaltungen verbindli)eE-Government-Standards die mit dem Bund und den Kommunen abgestimmtsindIm Kooperationsaussampuss Automatisierte Datenverarbeitung (KoopA ADV) werdenEinsatz der Informations- und Kommunikationsteampniken (IT) und wi)tige IT-Vor-haben in der oumlffentli)en Verwaltung abgestimmt Diesem Gremium gehoumlrender Bund die Bundeslaumlnder und die drei kommunalen Spitzenverbaumlnde anIm Au2rag der KoopA entwielt die OSCI-Leitstelle (Online Services ComputerInterface) das Protokoll OSCI-Transport weiter wel)es einen vers)luumlsseltenund digital signierten Datenaustaus) ermoumlgli)t Zusammen mit der IT-Steue-rung des Bundes koordiniert die OSCI-Leitstelle das Deuts)land-Online-Vor-haben bdquoStandardisierungldquo
Standards und Normen in der GDI-DE215Die Normen und Standards der ISO und des OGC werden kontinuierli) wei-terentwielt so dass mit der Zeit aumlhnli) wie bei weit verbreiteter So2wareunters)iedli)e Versionen genutzt werden Zudem enthalten viele StandardsGestaltungsfreiraumlume Dadur) erhoumlhen si) die Einsatzmoumlgli)keiten derStandards Glei)ermaszligen wird jedo)die Interoperabilitaumlt zwis)en Geodiens-ten einges)raumlnkt Die Gestaltungsfreiraumlume lassen si) am Beispiel der Koor-dinatenreferenzsysteme verans)auli)en Viele Spezifikationen treffen keineFestlegung uumlber die Verwendung eines bestimmten Referenzsystems Sie sehenledigli) die Verwendung eines beliebigen Referenzsystems vor Im Ergebniswerden bei Diensten unter Umstaumlnden die glei)en Spezifikationen (Standards)verwendet aber aufgrund der moumlgli)erweise unters)iedli)en Koordinaten-referenzsysteme wird ein interoperabler Geodatenaustaus) verhindert
Ein weiteres Problem besteht bei Anwendungsfaumlllen fuumlr die no) keine befrie-digenden spri) einsatzreifen Spezifikationen existieren Beispielsweise gibt esseit Februar 2008 eine erste Spezifikation namens GeoXACML (Geo eXtensibleAccess Control Markup Language) Fuumlr OGC Webservices um Zugangskontrolleund Autorisierung zu gewaumlhrleisten fehlen jedo) entspre)ende Dokumentedie aufzeigen wie ein Einsatz von GeoXACML konkret funktioniert Ebensowird eine Anpassung bisheriger OGC-Standards notwendig werden Derzeitwerden Dienste proprietaumlr abgesi)ert Dabei geht der groumlszligte Nutzen naumlmli)die Anbindung an andere Portale und somit der Datenaustaus) uumlber die Sys-temgrenzen hinweg verloren
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Innerhalb der Geodateninfrastruktur Deutsampland (GDI-DE) werden deshalb dieSpezifikationen verfuumlgbarer Loumlsungsansaumltze insbesondere von OGC und ISObewertet und in Hinbli auf ihre Interoperabilitaumlt uumlberpruuml2 Je na) Reifegradwird eine Spezifikation der Kategorie GDI-DE-obligatorisamp GDI-DE-optionaloder GDI-DE-zukuumlnig zugeordnet
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads
Obligatoris)e Spezifikationen im Rahmen der GDI-DE sind national und inter-national anerkannte Spezifikationen und Normen (GDI-DE-obligatoris)) Louml-sungsansaumltze die einheitli) und weitverbreitet umgesetzt sind aber no) ni)tendguumlltig von Standardisierungsgremien verabs)iedet wurden werden derKategorie GDI-DE-optional zugeordnet Unter GDI-DE-zukuumln2ig sind Entwi-lungen zu Loumlsungsansaumltzen erfasst die weder auf einer stabilen Spezifikationberuhen no) si) im operationellen Einsatz befinden Diese Entwilungenwerden im Rahmen der GDI-DE diskutiert und unterstuumltzt
Im Dokument bdquoArampitektur der Geodateninfrastruktur Deutsamplandldquo sind alle rele-vanten Standards der GDI-DE aufgelistet kategorisiert und im Hinbli auf ihreAnwendbarkeit bewertet Betreiber von Geodatendiensten sind unter Beruuml-si)tigung der GDI-DE-Ar)itektur in der Lage ein Houml)stmaszlig an te)nis)erInteroperabilitaumlt zu errei)en Dabei ist zu bea)ten dass das Ar)itekturdoku-ment der GDI-DE kontinuierli) fortges)rieben wird Die jeweils guumlltige Versi-on ist auf der Homepage wwwgdi-deorg veroumlffentli)t
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Zum Zeitpunkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist die bdquoAr)itektur derGeodateninfrastruktur Deuts)landldquo in der Version 10 guumlltig (hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArampitekturKonzept_V1pdf)
Webbasierte Geodienste22
Na)folgend werden wi)tige OGC-basierte und in der bdquoAr)itektur der Geo-dateninfrastruktur Deuts)landldquo referenzierte Geodienste bes)rieben Die ak-tuelle Version kann der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquoentnommen werden
Web Map Service221Ein Web Map Service (WMS) ist ein webbasierter Kartendienst Er generiert uumlberverfuumlgbare Geodaten einen Kartenauss)ni und stellt ihn uumlber das Web bereitDie georeferenzierten Daten werden in ein Rasterbildformat wie beispielsweisePNG GIF oder JPEG umgewandelt und koumlnnen so auf jedem gaumlngigen Browserdargestellt und betra)tet werden Gelegentli) koumlnnen die Karten au) imVektorformat als SVG bereitgestellt werdenAlle gaumlngigen GIS bieten im Allgemeinen eine S)nistelle an um WMS-Dienstedirekt einzubinden und zu nutzen
Abbildung 4 Web Map Service
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Der WMS-Standard definiert folgende drei Operationen
Uumlber diebull GetCapabilities-Operation wird na) dem Leistungsumfangdes Dienstes gefragt Als Antwort werden spezifis)e Metadaten zu denangebotenen Geodaten in Form eines XML-Dokumentes an den Benut-zer zuruumlges)it Neben allgemeinen Informationenuumlber den Dienstwie zB den Anbieter oder die Ausgabeformate des WMS enthaumllt dieAntwort Angaben uumlber die verfuumlgbaren Layer die Projektionssystemeund den Koordinatenauss)ni
Der Bezug einer Karte erfolgt uumlber diebull GetMap-S)nistelle des WMSHierfuumlr muss eine Anfrage formuliert werden die vom Dienst ausge-wertet wird Anhand dieser Auswertung liefert der WMS ein Karten-bild zuruuml In der Anfrage lassen si) fuumlr eine individuelle Karte be-stimmte Parameter wie ua Bildgroumlszlige Bildformat Koordinatenrefe-renzsystem geografis)er Auss)ni oder ausgewaumlhlte Kartenlayersetzen
Die optionalebull GetFeatureInfo-Operation dient dazu festgelegte Sa)infor-mationen so genannte Aribute einzelner Objekte (engl features) ab-zufragen
Ein WMS der die beiden obligatoris)en Operationen ndash GetCapabilities undGetMap ndash anbietet wird als basic WMS bezei)net Bietet er zusaumltzli) dieGetFeatureInfo-Operationen an wird er als queryable WMS bezei)net
Der WMS ist im Verglei) zu anderen Geodiensten wie zB zum WFS te)-nis) einfa) realisierbar und bereits vielfa) implementiert In Deuts)landwurde auf der Grundlage der WMS-Spezifikation des OGC ein deuts)land-weit abgestimmtes Applikationsprofil erarbeitet und als Standard der GDI-DEverabs)iedet
Web Feature Service222Die Funktionalitaumlt eines WMS bes)raumlnkt si) auf die graphis)e Darstel-lung von Geodaten in Form von statis)en Karten oder Bildern Dem Nutzereines WMS-Dienstes steht somit nur soviel Information zur Verfuumlgung wieer visuell aus der Kartendarstellung ableiten kann Fuumlr Anwendungen dieuumlber eine reine Kartendarstellung hinausgehen rei)t dieser Informations-gehalt ni)t aus Mit dem Web Feature Service (WFS) besteht die Moumlgli)keituumlber das Web auf die zugrunde liegenden Objekte zuzugreifen also auf dieDaten selbst Ein WFS bezieht si) auss)lieszligli) auf Vektordaten Diese Da-ten kann der Nutzer visualisieren analysieren oder in anderer Form weiter-verarbeiten Neben einem lesenden Zugriff ist optional au) ein s)reiben-
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der Zugriff moumlgli) d h Daten koumlnnen sofort eingefuumlgt bearbeitet undentfernt werdenEin voll ausgebauter standardkonformer WFS 10 bietet vers)iedene Operatio-nen mit deren Hilfe man geographis)e Objekte einfuumlgen aktualisieren louml-s)en abfragen und finden kannIn Abhaumlngigkeit von den unterstuumltzten Operationen koumlnnen WFS-Dienste inbasic WFS oder transactional WFS unterteilt werden
Ein basic WFS muss die Operationenbull GetCapabilities DescribeFeatureTypeund GetFeature unterstuumltzen Damit wird dem Nutzer ein lesender Zu-griff auf das Datenangebot des WFS gewaumlhrt
Ein transactional WFS unterstuumltzt uumlber die Grundfunktionen des basicbullWFS hinaus au) die Operation Transaction und laumlsst damit s)reibendeZugriffe auf die Daten zu Uumlber die Lo$Feature-Operation koumlnnen ein-zelne Feature-Instanzen mit Veraumlnderungssperren belegt werden
Abbildung 5 Web Feature Service
Der WFS 11 hat zusaumltzli) zu WFS 10 die Operation GetGmlObject Neben derUnterteilung in basic und transactional wird hier die Erweiterung des basic WFSmit der Operation GetGmlObject als xlink WFS bezei)net Diese Art von WFSkann vers)a)telte XLinks waumlhrend einer GetFeature-Anfrage aufloumlsen unddie Elemente zuruumlliefern Unter XLink wird eine in XML bes)riebene Ver-
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knuumlpfung zwis)en Ressourcen verstanden um Elemente in XML-Dokumenteeinzufuumlgen Neben einfa)en Links aumlhnli) HTML-Links werden au) fortge-s)riene Links mit mehreren Zielen abgebildet
Web Coverage Service223Ein Web Coverage Service (WCS) liefert Geodaten die Phaumlnomene mit raumlumli)erVariabilitaumlt repraumlsentieren Hierzu gehoumlren beispielsweise Temperaturvertei-lung oder Houmlhenmodelle Diese Daten koumlnnen sehr detailliert und rei)haltigsein Neben der Visualisierung koumlnnen mit dem WCS thematis)e Daten bereit-gestellt werden beispielsweise zur Verwendung in komplexen Klima- oderUumlberflutungssimulationen Die Ausgabe der WCS-Daten kann sowohl im Ra-ster- als au) im Vektordatenformat erfolgen Momentan ist die Spezifikationjedo) auf einfa)e so genannte Grid Coverages begrenzt dh die Daten wer-den in festen Abstaumlnden wie in einem Gier strukturiert Ein WCS unterstuumltztdrei Operationen GetCapabilities DescribeCoverage und GetCoverage
Catalog Service224Mit Hilfe eines Katalogdienstes kann ein Nutzer in einer Infrastruktur na)Geodaten und Geodiensten zB WMS-Angebote su)en Hierzu werden ihreBes)reibungen die so genannten Metadaten im Catalogue Service Web (CSW)angemeldet um sie bei einer Su)e au) finden zu koumlnnen Diese Metadatenenthalten ua Informationen uumlber die Lage die Aufloumlsung oder den Maszligstabdie Qualitaumlt und Aktualitaumlt der Daten den Anbieter und die Zugriffsmoumlgli)-keiten Metainformationssysteme ermoumlgli)en in der Regel Metadaten zu er-fassen zu spei)ern auszuwerten und zu praumlsentieren
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Abbildung 6 Web Coverage Service
Karte
Abbildung 7 Catalog Service Web
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Web Feature Service Gazeeer225Der Web Feature Service Gazeeer (WFS-G) oder kurz Gazeeer Service lehnt si)in seiner Funktion an den Web Feature Service an Ein WFS-G s)a1 den Zu-gang zu raumbezogenen Daten uumlber geographis)e Namensverzei)nisse (englGazeeer) dh er liefert zu einem geographis)en Namen die Koordinaten oderstellt das Objekt in einem passenden Kartenauss)ni dar Er kann somit alsSu)dienst fuumlr Objekte (zB Hausadressen Ortsnamen etc) genutzt werden
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer
Anfangs wurde der WFS-G nur fuumlr digitale Namensverzei)nisse mit Punktko-ordinaten eingesetzt Mehr und mehr werden nun au) Objekte mit Linien-oder Flauml)engeometrien abgebildet O2 ist es zwemaumlszligig zu einem Objektsowohl seine Mielpunkts- als au) seine Umringskoordinaten zu spei)ernum flexibel in der Auswertung und der Darstellung zu sein Ein WFS-G kannau) in der umgekehrten Reihenfolge verwendet werden indem er zu einemKartenauss)ni die dazugehoumlrigen geographis)en Namen liefert Zum Zeit-punkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist der WFS-G no) kein verab-s)iedeter OGC-Standard
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Web Coordinate Transformation Service226Der Web Coordinate Transformation Service (WCTS) ist ein Webservice der aufGrundlage von festgelegten Transformationsparametern Koordinaten zwis)enReferenzsystemen umre)net zB von der Universalen-Transversalen-Merca-tor-Projektion in die Gauszlig-Kruumlger-Projektion Notwendig ist dieser Service dao2mals Geodaten aus vers)iedenen Quellen zusammengefuumlhrt werden muumls-sen Die Umre)nung erfolgt zur Laufzeit der Anfrage Dadur) koumlnnen Geo-daten in Geodateninfrastrukturen in ihren originaumlren Referenzsystemen gehal-ten werden Auss)laggebend fuumlr eine Haltung der Daten in mehreren Refe-renzsystemen sind ansonsten besondere Anforderungen an die notwendigeGenauigkeit und Performanz
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service
Der WCTS ist von der OGC no) ni)t als Standard verabs)iedet Glei)wohlgibt es bereits eine Reihe funktionierender So2ware-Implementierungen uabeim Bundesamt fuumlr Kartographie und Geodaumlsie (BKG)
Web Terrain Service227Ein Web Terrain Service (WTS) orientiert si) sehr stark am Konzept des WMSaber ermoumlgli)t zusaumltzli) eine 3D-Visualisierung von Geodaten Auf Anfrageliefert der Dienst statis)e 3D-Karten als Bilder zuruuml Grundlage dafuumlr bildendie Houmlhenangaben digitaler Gelaumlndemodelle WTS finden fuumlr unters)iedli)eZwee in Berei)en wie Geologie Tourismus Standortplanung Raumsimula-tion und Stadtmarketing sowie in Untersu)ungen im Berei) der Naturwis-
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sens)a2en Anwendung Derzeit liegt die Spezifikation des WTS als Entwurfbeim OGC vor
Abbildung 10 Web Terrain Service
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Auau und Betrieb webbasierter3Geodienste
Im folgenden Kapitel werden Hinweise zum praktis)en Vorgehen beim Auf-bau und Betrieb einzelner Geodienste gegeben Dabei werden im Wesentli)enGeodienste aufgegriffen die bereits im Abs)ni 22 des Leitfadens im Hinbliauf Funktionalitaumlt und Einsatzmoumlgli)keiten bes)rieben wurden1
Geodienste erfuumlllen keinen Selbstzwe sie sind vielmehr das Fundament fuumlrdie automatisierte Beantwortung raumbezogener Fragestellungen wie sie uaim Rahmen amtli)er Fa)verfahren au2reten zB bdquoWie ho) ist der Boden-ri)twert in einem bestimmten Arealldquo oder bdquoWo liegen S)utzgebiete die ei-nem bestimmten Nutzungszwe entgegenstehenldquo Im Abs)ni 35 werdendeshalb Aspekte der Einbeung der Dienste in te)nis)e Betriebsumgebun-gen uumlbergreifende Geodateninfrastrukturen (GDI) und E-Government-Anwen-dungen aufgegriffen
Einfuumlhrung31
bdquoWie kann i) meine Geodaten uumlber Dienste im Inter- oder Intranet bereitstellenund wel)e Dinge muumlssen dabei beruumlsi)tigt werdenldquo Dies ist eine haumlufiggestellte Frage die si) im Zusammenhang mit dem Auau und Betrieb vonGeodiensten ergibt Die Motivation zum Auau von Geodiensten kann vielfaumll-tig sein etwa
organisatoris)e und re)tli)e Vorgaben zBbullINSPIRE (₋ Infrastructure for Spatial Information in Europe re)tskrauml2igeEU-Ri)tlinie)die Geodatenzugangsgesetze des Bundes und der Laumlnder wel)e zur₋Umsetzung der Ri)tlinie verabs)iedet werdendie GDI-DE (₋ Geodateninfrastruktur Deutsampland)SEIS (₋ Shared Environmental Information System) der Europaumlis)en Kom-mission und der Europaumlis)en Umweltagentur oderdie europaumlis)e₋ Wasserrahmenriamptlinie (WRRL)
1 Hinweis Die in diesem Leitfaden genannten Kosten und Zeitaufwaumlnde sind ni)t verbindli) Sie
ergeben si) aus Erfahrungen sowie S)aumltzungen und sollen nur einen groben Eindru uumlber Kosten
und Zeitaufwand vermieln
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ges)auml2li)e Anforderungen wie die Verbesserung von Verwaltungs-bullverfahren effiziente Bearbeitung von fa)li)en AufgabenstellungenSteigerung des Geodatenvertriebs oder s)li)t die Reduzierung derHeterogenitaumlt von Produkt- und Datenlands)a2en
allgemeine politis)e Zielsetzungen wie die Steigerung der Transpa-bullrenz des Verwaltungshandelns der Buumlrgerfreundli)keit und Buumlrger-beteiligung der Verbesserung der Wirts)a2sfoumlrderung oder generellder Araktivitaumlt einer Region
Vor der Implementierung eines Geodienstes ist es somit sinnvoll si) Klarheituumlber den Zwe des Dienstes und seine eventuelle Rolle im Sinne uumlbergeordneterZiele undoder Ar)itekturen und Infrastrukturen der Organisation zu vers)af-fen Mit einem vorauss)auenden Konzept koumlnnen neu au+ommende Aufgabenwie die Ergaumlnzung weiterer Dienste (vgl Abs)ni 34) oder die Unterstuumltzungvon E-Government-Anforderungen (vgl Abs)ni 35) beruumlsi)tigt werden
Dienste bilden die Grundlage fuumlr die Entwilung von Anwendungen in ser-viceorientierten Arampitekturen (SOA) Die Dienste agieren als autonome Einheitendie untereinander in Interaktion treten zu prozessualen Mehrwertdienstenkombiniert (bdquoor)estriertldquo) und auf Basis standardisierter S)nistellen undProtokolle uumlber Adapter in Anwendungen und Fa)verfahren integriert werdenkoumlnnen Eine derartige offene bdquoDienstelands)a2ldquo kann s)riweise angepasstund erweitert werden Der dienstorientierte Ansatz bildet somit den Rahmenum hinsi)tli) si)wandelnder gesetzli)er organisatoris)er und te)nis)erBedingungen eine hohe Flexibilitaumlt und Agilitaumlt zu si)ernIst ein Dienst erst einmal im Betrieb kann es vorkommen dass weitere Interes-senten aufmerksam werden und den Dienst ebenfalls nutzen wollen Geradedann zeigt es si) ob der aufgesetzte Dienst wirkli) interoperabel ist und si)in andere Fa)verfahren beispielsweise anderer Behoumlrden oder Wirts)a2sun-ternehmen ohne groszligen Aufwand integrieren laumlsst Seitens der GDI-DE wer-den hierzu entspre)ende Standards empfohlen (vgl Abs)ni 215) Weiteredetaillierte und allgemeine Erlaumluterungen zum Auau interoperabler Diensteund Anwendungen im Kontext einer deuts)landweiten Geodateninfrastrukturenthaumllt das Dokument bdquoAr)itektur der GDI-DEldquo
Planung32
Die Entwilung von Geodiensten sollte als Projekt mit klar definierten Zeit-Aufwands- und Qualitaumltszielen verstanden werden Dabei muumlssen eine Reihevon Fragestellungen betra)tet werden
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Wel)e Anwender undoder Anwendungen benoumltigen den Geodienstbullggf au) uumlber den klassis)en Geo-Anwendungsberei) hinaus wiezB eine Einbeung in eine uumlbergreifende SOA-Plaform
Wel)e Inhalte und S)nistellen muumlssen entspre)end bereitgestelltbullwerden
Wel)e funktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zB Sa)-bulldatenabfrage benutzerdefinierbare Legende und Editierbarkeit
Wel)e organisatoris)en und re)tli)en Rahmenbedingungen sindbullzu bea)ten
Wel)e ni)tfunktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zBbullVerfuumlgbarkeit Performance Si)erheit und Skalierbarkeit
Wel)e te)nis)en Voraussetzungen und Anforderungen sind zu be-bulla)ten wie beispielsweise zugrunde liegende Geodatenbank und Da-tenmodell ggf separat anzubindenden Sa)datenbanken aus Fa)ver-fahren GIS-So2ware Web-Map-Server-So2ware und unterstuumltzteS)nistellen (WMS WFS etc)
Wel)e formalen Rahmenbedingungen sind zu bea)ten wie zB Si-bull)erheitsri)tlinien Datens)utz Nutzungsre)te und Copyrights
Sind lizenzre)tli)e Fragen fuumlr Daten Drier zu klaumlrenbull
Daruumlber hinaus sind weitere Fragen die klassis)en Aufgaben des Projektma-nagements aller IT-Projekte zu klaumlren
verfuumlgbaren finanziellen und personellen Ressourcenbull
dem benoumltigten Know-howbull
S)ulungsnotwendigkeitenbull
So2ware- und Systemauswahlbull
Testszenarien und Abnahmemodalitaumlten sowiebull
Betrieb und Wartungbull
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Hilfestellung bieten dabei Vorgehensmodelle wie beispielsweise das V-Modellonline verfuumlgbar unter hpwwwv-modell-xtde und die umfangrei) vorhan-dene Fa)literatur zu diesem Thema
Datenhaltung33
Grundlage fuumlr die Entwilung und Bereitstellung von Geodiensten sind dieDaten wie Metadaten und Geodaten ndash mit oder ohne Sa)daten Sie werden inder Regel in Datenbanken teilweise aber au) in Dateisystemen gehalten Indiesem Leitfaden sind Auau und Pflege von Geodatenbanken ni)t Gegen-stand der Betra)tung Denno) sollen hier die grundlegenden Moumlgli)keitenzentraler und dezentraler Datenhaltung erlaumlutert werden Dies ist im Kontextdieses Dokuments sowohl fuumlr die Verwaltung von Metadaten als au) von Se-kundaumlrgeodaten relevant auf deren Grundlage Geodienste aufgesetzt werdenFuumlr die Bereitstellung von Diensten die Sekundaumlrzween dienen ndash also ni)t derBearbeitung der primaumlren Fa)aufgabe ndash wird dringend empfohlen eine Trennungvon den primaumlren Produktionssystemen einzuriampten Zu groszlig ist die Gefahr vonnegativen We)selwirkungen des Produktionsbetriebs im jeweiligen Verfahrenund der Nutzung dur) die (teilweise) unbekannten Nutzer und Anwendungenfuumlr beide Seiten Sinnvoll ist dagegen die Implementierung eines Sekundaumlrda-tenbestandes fuumlr den Dienst Dieser Sekundaumlrbestand muss regelmaumlszligig moumlg-li)st automatis) aus dem Primaumlrverfahren aktualisiert werden etwa dur)unidirektionale Replikation der zugrunde liegenden Datenbanken Dadur)kann ggf au) gewaumlhrleistet werden dass vorhandene sensible Teildatenberei-)e aus dem Primaumlrsystem fuumlr die Uumlbertragung gefiltert und oumlffentli)en Nut-zern des Dienstes erst gar ni)t zugaumlngli) gema)t werden
Der Auau von Sekundaumlrdatenbestaumlnden kann mit erhebli)em finanziellemMehraufwand fuumlr Hardware und So2ware-Lizenzen verbunden sein Die Not-wendigkeit zur Kostenoptimierung legt es daher nahe die Sekundaumlrdatenuumlbergreifend in einem zentralen System zusammenzufuumlhren Dur) dieseZentralisierung der Sekundaumlrdatenbestaumlnde koumlnnen Synergien bei der Hard-und So2warebes)affung Wartung und der Umsetzung von ni)tfunktionalenAnforderungen der Anwender und Anwendungen wie Service Levels Perfor-mance (Load Balancing) oder IT-Si)erheit ausges)oumlp2 werden Dem gegen-uumlber steht ein erhoumlhter Abstimmungsbedarf und damit einhergehend ein ge-wisser Verlust an Flexibilitaumlt Beide Ar)itekturen haben daher ihre Bere)ti-gung und sollen im Folgenden gegenuumlber gestellt werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Innerhalb der Geodateninfrastruktur Deutsampland (GDI-DE) werden deshalb dieSpezifikationen verfuumlgbarer Loumlsungsansaumltze insbesondere von OGC und ISObewertet und in Hinbli auf ihre Interoperabilitaumlt uumlberpruuml2 Je na) Reifegradwird eine Spezifikation der Kategorie GDI-DE-obligatorisamp GDI-DE-optionaloder GDI-DE-zukuumlnig zugeordnet
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads
Obligatoris)e Spezifikationen im Rahmen der GDI-DE sind national und inter-national anerkannte Spezifikationen und Normen (GDI-DE-obligatoris)) Louml-sungsansaumltze die einheitli) und weitverbreitet umgesetzt sind aber no) ni)tendguumlltig von Standardisierungsgremien verabs)iedet wurden werden derKategorie GDI-DE-optional zugeordnet Unter GDI-DE-zukuumln2ig sind Entwi-lungen zu Loumlsungsansaumltzen erfasst die weder auf einer stabilen Spezifikationberuhen no) si) im operationellen Einsatz befinden Diese Entwilungenwerden im Rahmen der GDI-DE diskutiert und unterstuumltzt
Im Dokument bdquoArampitektur der Geodateninfrastruktur Deutsamplandldquo sind alle rele-vanten Standards der GDI-DE aufgelistet kategorisiert und im Hinbli auf ihreAnwendbarkeit bewertet Betreiber von Geodatendiensten sind unter Beruuml-si)tigung der GDI-DE-Ar)itektur in der Lage ein Houml)stmaszlig an te)nis)erInteroperabilitaumlt zu errei)en Dabei ist zu bea)ten dass das Ar)itekturdoku-ment der GDI-DE kontinuierli) fortges)rieben wird Die jeweils guumlltige Versi-on ist auf der Homepage wwwgdi-deorg veroumlffentli)t
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Zum Zeitpunkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist die bdquoAr)itektur derGeodateninfrastruktur Deuts)landldquo in der Version 10 guumlltig (hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArampitekturKonzept_V1pdf)
Webbasierte Geodienste22
Na)folgend werden wi)tige OGC-basierte und in der bdquoAr)itektur der Geo-dateninfrastruktur Deuts)landldquo referenzierte Geodienste bes)rieben Die ak-tuelle Version kann der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquoentnommen werden
Web Map Service221Ein Web Map Service (WMS) ist ein webbasierter Kartendienst Er generiert uumlberverfuumlgbare Geodaten einen Kartenauss)ni und stellt ihn uumlber das Web bereitDie georeferenzierten Daten werden in ein Rasterbildformat wie beispielsweisePNG GIF oder JPEG umgewandelt und koumlnnen so auf jedem gaumlngigen Browserdargestellt und betra)tet werden Gelegentli) koumlnnen die Karten au) imVektorformat als SVG bereitgestellt werdenAlle gaumlngigen GIS bieten im Allgemeinen eine S)nistelle an um WMS-Dienstedirekt einzubinden und zu nutzen
Abbildung 4 Web Map Service
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Der WMS-Standard definiert folgende drei Operationen
Uumlber diebull GetCapabilities-Operation wird na) dem Leistungsumfangdes Dienstes gefragt Als Antwort werden spezifis)e Metadaten zu denangebotenen Geodaten in Form eines XML-Dokumentes an den Benut-zer zuruumlges)it Neben allgemeinen Informationenuumlber den Dienstwie zB den Anbieter oder die Ausgabeformate des WMS enthaumllt dieAntwort Angaben uumlber die verfuumlgbaren Layer die Projektionssystemeund den Koordinatenauss)ni
Der Bezug einer Karte erfolgt uumlber diebull GetMap-S)nistelle des WMSHierfuumlr muss eine Anfrage formuliert werden die vom Dienst ausge-wertet wird Anhand dieser Auswertung liefert der WMS ein Karten-bild zuruuml In der Anfrage lassen si) fuumlr eine individuelle Karte be-stimmte Parameter wie ua Bildgroumlszlige Bildformat Koordinatenrefe-renzsystem geografis)er Auss)ni oder ausgewaumlhlte Kartenlayersetzen
Die optionalebull GetFeatureInfo-Operation dient dazu festgelegte Sa)infor-mationen so genannte Aribute einzelner Objekte (engl features) ab-zufragen
Ein WMS der die beiden obligatoris)en Operationen ndash GetCapabilities undGetMap ndash anbietet wird als basic WMS bezei)net Bietet er zusaumltzli) dieGetFeatureInfo-Operationen an wird er als queryable WMS bezei)net
Der WMS ist im Verglei) zu anderen Geodiensten wie zB zum WFS te)-nis) einfa) realisierbar und bereits vielfa) implementiert In Deuts)landwurde auf der Grundlage der WMS-Spezifikation des OGC ein deuts)land-weit abgestimmtes Applikationsprofil erarbeitet und als Standard der GDI-DEverabs)iedet
Web Feature Service222Die Funktionalitaumlt eines WMS bes)raumlnkt si) auf die graphis)e Darstel-lung von Geodaten in Form von statis)en Karten oder Bildern Dem Nutzereines WMS-Dienstes steht somit nur soviel Information zur Verfuumlgung wieer visuell aus der Kartendarstellung ableiten kann Fuumlr Anwendungen dieuumlber eine reine Kartendarstellung hinausgehen rei)t dieser Informations-gehalt ni)t aus Mit dem Web Feature Service (WFS) besteht die Moumlgli)keituumlber das Web auf die zugrunde liegenden Objekte zuzugreifen also auf dieDaten selbst Ein WFS bezieht si) auss)lieszligli) auf Vektordaten Diese Da-ten kann der Nutzer visualisieren analysieren oder in anderer Form weiter-verarbeiten Neben einem lesenden Zugriff ist optional au) ein s)reiben-
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der Zugriff moumlgli) d h Daten koumlnnen sofort eingefuumlgt bearbeitet undentfernt werdenEin voll ausgebauter standardkonformer WFS 10 bietet vers)iedene Operatio-nen mit deren Hilfe man geographis)e Objekte einfuumlgen aktualisieren louml-s)en abfragen und finden kannIn Abhaumlngigkeit von den unterstuumltzten Operationen koumlnnen WFS-Dienste inbasic WFS oder transactional WFS unterteilt werden
Ein basic WFS muss die Operationenbull GetCapabilities DescribeFeatureTypeund GetFeature unterstuumltzen Damit wird dem Nutzer ein lesender Zu-griff auf das Datenangebot des WFS gewaumlhrt
Ein transactional WFS unterstuumltzt uumlber die Grundfunktionen des basicbullWFS hinaus au) die Operation Transaction und laumlsst damit s)reibendeZugriffe auf die Daten zu Uumlber die Lo$Feature-Operation koumlnnen ein-zelne Feature-Instanzen mit Veraumlnderungssperren belegt werden
Abbildung 5 Web Feature Service
Der WFS 11 hat zusaumltzli) zu WFS 10 die Operation GetGmlObject Neben derUnterteilung in basic und transactional wird hier die Erweiterung des basic WFSmit der Operation GetGmlObject als xlink WFS bezei)net Diese Art von WFSkann vers)a)telte XLinks waumlhrend einer GetFeature-Anfrage aufloumlsen unddie Elemente zuruumlliefern Unter XLink wird eine in XML bes)riebene Ver-
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knuumlpfung zwis)en Ressourcen verstanden um Elemente in XML-Dokumenteeinzufuumlgen Neben einfa)en Links aumlhnli) HTML-Links werden au) fortge-s)riene Links mit mehreren Zielen abgebildet
Web Coverage Service223Ein Web Coverage Service (WCS) liefert Geodaten die Phaumlnomene mit raumlumli)erVariabilitaumlt repraumlsentieren Hierzu gehoumlren beispielsweise Temperaturvertei-lung oder Houmlhenmodelle Diese Daten koumlnnen sehr detailliert und rei)haltigsein Neben der Visualisierung koumlnnen mit dem WCS thematis)e Daten bereit-gestellt werden beispielsweise zur Verwendung in komplexen Klima- oderUumlberflutungssimulationen Die Ausgabe der WCS-Daten kann sowohl im Ra-ster- als au) im Vektordatenformat erfolgen Momentan ist die Spezifikationjedo) auf einfa)e so genannte Grid Coverages begrenzt dh die Daten wer-den in festen Abstaumlnden wie in einem Gier strukturiert Ein WCS unterstuumltztdrei Operationen GetCapabilities DescribeCoverage und GetCoverage
Catalog Service224Mit Hilfe eines Katalogdienstes kann ein Nutzer in einer Infrastruktur na)Geodaten und Geodiensten zB WMS-Angebote su)en Hierzu werden ihreBes)reibungen die so genannten Metadaten im Catalogue Service Web (CSW)angemeldet um sie bei einer Su)e au) finden zu koumlnnen Diese Metadatenenthalten ua Informationen uumlber die Lage die Aufloumlsung oder den Maszligstabdie Qualitaumlt und Aktualitaumlt der Daten den Anbieter und die Zugriffsmoumlgli)-keiten Metainformationssysteme ermoumlgli)en in der Regel Metadaten zu er-fassen zu spei)ern auszuwerten und zu praumlsentieren
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Abbildung 6 Web Coverage Service
Karte
Abbildung 7 Catalog Service Web
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Web Feature Service Gazeeer225Der Web Feature Service Gazeeer (WFS-G) oder kurz Gazeeer Service lehnt si)in seiner Funktion an den Web Feature Service an Ein WFS-G s)a1 den Zu-gang zu raumbezogenen Daten uumlber geographis)e Namensverzei)nisse (englGazeeer) dh er liefert zu einem geographis)en Namen die Koordinaten oderstellt das Objekt in einem passenden Kartenauss)ni dar Er kann somit alsSu)dienst fuumlr Objekte (zB Hausadressen Ortsnamen etc) genutzt werden
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer
Anfangs wurde der WFS-G nur fuumlr digitale Namensverzei)nisse mit Punktko-ordinaten eingesetzt Mehr und mehr werden nun au) Objekte mit Linien-oder Flauml)engeometrien abgebildet O2 ist es zwemaumlszligig zu einem Objektsowohl seine Mielpunkts- als au) seine Umringskoordinaten zu spei)ernum flexibel in der Auswertung und der Darstellung zu sein Ein WFS-G kannau) in der umgekehrten Reihenfolge verwendet werden indem er zu einemKartenauss)ni die dazugehoumlrigen geographis)en Namen liefert Zum Zeit-punkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist der WFS-G no) kein verab-s)iedeter OGC-Standard
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Web Coordinate Transformation Service226Der Web Coordinate Transformation Service (WCTS) ist ein Webservice der aufGrundlage von festgelegten Transformationsparametern Koordinaten zwis)enReferenzsystemen umre)net zB von der Universalen-Transversalen-Merca-tor-Projektion in die Gauszlig-Kruumlger-Projektion Notwendig ist dieser Service dao2mals Geodaten aus vers)iedenen Quellen zusammengefuumlhrt werden muumls-sen Die Umre)nung erfolgt zur Laufzeit der Anfrage Dadur) koumlnnen Geo-daten in Geodateninfrastrukturen in ihren originaumlren Referenzsystemen gehal-ten werden Auss)laggebend fuumlr eine Haltung der Daten in mehreren Refe-renzsystemen sind ansonsten besondere Anforderungen an die notwendigeGenauigkeit und Performanz
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service
Der WCTS ist von der OGC no) ni)t als Standard verabs)iedet Glei)wohlgibt es bereits eine Reihe funktionierender So2ware-Implementierungen uabeim Bundesamt fuumlr Kartographie und Geodaumlsie (BKG)
Web Terrain Service227Ein Web Terrain Service (WTS) orientiert si) sehr stark am Konzept des WMSaber ermoumlgli)t zusaumltzli) eine 3D-Visualisierung von Geodaten Auf Anfrageliefert der Dienst statis)e 3D-Karten als Bilder zuruuml Grundlage dafuumlr bildendie Houmlhenangaben digitaler Gelaumlndemodelle WTS finden fuumlr unters)iedli)eZwee in Berei)en wie Geologie Tourismus Standortplanung Raumsimula-tion und Stadtmarketing sowie in Untersu)ungen im Berei) der Naturwis-
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sens)a2en Anwendung Derzeit liegt die Spezifikation des WTS als Entwurfbeim OGC vor
Abbildung 10 Web Terrain Service
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Auau und Betrieb webbasierter3Geodienste
Im folgenden Kapitel werden Hinweise zum praktis)en Vorgehen beim Auf-bau und Betrieb einzelner Geodienste gegeben Dabei werden im Wesentli)enGeodienste aufgegriffen die bereits im Abs)ni 22 des Leitfadens im Hinbliauf Funktionalitaumlt und Einsatzmoumlgli)keiten bes)rieben wurden1
Geodienste erfuumlllen keinen Selbstzwe sie sind vielmehr das Fundament fuumlrdie automatisierte Beantwortung raumbezogener Fragestellungen wie sie uaim Rahmen amtli)er Fa)verfahren au2reten zB bdquoWie ho) ist der Boden-ri)twert in einem bestimmten Arealldquo oder bdquoWo liegen S)utzgebiete die ei-nem bestimmten Nutzungszwe entgegenstehenldquo Im Abs)ni 35 werdendeshalb Aspekte der Einbeung der Dienste in te)nis)e Betriebsumgebun-gen uumlbergreifende Geodateninfrastrukturen (GDI) und E-Government-Anwen-dungen aufgegriffen
Einfuumlhrung31
bdquoWie kann i) meine Geodaten uumlber Dienste im Inter- oder Intranet bereitstellenund wel)e Dinge muumlssen dabei beruumlsi)tigt werdenldquo Dies ist eine haumlufiggestellte Frage die si) im Zusammenhang mit dem Auau und Betrieb vonGeodiensten ergibt Die Motivation zum Auau von Geodiensten kann vielfaumll-tig sein etwa
organisatoris)e und re)tli)e Vorgaben zBbullINSPIRE (₋ Infrastructure for Spatial Information in Europe re)tskrauml2igeEU-Ri)tlinie)die Geodatenzugangsgesetze des Bundes und der Laumlnder wel)e zur₋Umsetzung der Ri)tlinie verabs)iedet werdendie GDI-DE (₋ Geodateninfrastruktur Deutsampland)SEIS (₋ Shared Environmental Information System) der Europaumlis)en Kom-mission und der Europaumlis)en Umweltagentur oderdie europaumlis)e₋ Wasserrahmenriamptlinie (WRRL)
1 Hinweis Die in diesem Leitfaden genannten Kosten und Zeitaufwaumlnde sind ni)t verbindli) Sie
ergeben si) aus Erfahrungen sowie S)aumltzungen und sollen nur einen groben Eindru uumlber Kosten
und Zeitaufwand vermieln
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ges)auml2li)e Anforderungen wie die Verbesserung von Verwaltungs-bullverfahren effiziente Bearbeitung von fa)li)en AufgabenstellungenSteigerung des Geodatenvertriebs oder s)li)t die Reduzierung derHeterogenitaumlt von Produkt- und Datenlands)a2en
allgemeine politis)e Zielsetzungen wie die Steigerung der Transpa-bullrenz des Verwaltungshandelns der Buumlrgerfreundli)keit und Buumlrger-beteiligung der Verbesserung der Wirts)a2sfoumlrderung oder generellder Araktivitaumlt einer Region
Vor der Implementierung eines Geodienstes ist es somit sinnvoll si) Klarheituumlber den Zwe des Dienstes und seine eventuelle Rolle im Sinne uumlbergeordneterZiele undoder Ar)itekturen und Infrastrukturen der Organisation zu vers)af-fen Mit einem vorauss)auenden Konzept koumlnnen neu au+ommende Aufgabenwie die Ergaumlnzung weiterer Dienste (vgl Abs)ni 34) oder die Unterstuumltzungvon E-Government-Anforderungen (vgl Abs)ni 35) beruumlsi)tigt werden
Dienste bilden die Grundlage fuumlr die Entwilung von Anwendungen in ser-viceorientierten Arampitekturen (SOA) Die Dienste agieren als autonome Einheitendie untereinander in Interaktion treten zu prozessualen Mehrwertdienstenkombiniert (bdquoor)estriertldquo) und auf Basis standardisierter S)nistellen undProtokolle uumlber Adapter in Anwendungen und Fa)verfahren integriert werdenkoumlnnen Eine derartige offene bdquoDienstelands)a2ldquo kann s)riweise angepasstund erweitert werden Der dienstorientierte Ansatz bildet somit den Rahmenum hinsi)tli) si)wandelnder gesetzli)er organisatoris)er und te)nis)erBedingungen eine hohe Flexibilitaumlt und Agilitaumlt zu si)ernIst ein Dienst erst einmal im Betrieb kann es vorkommen dass weitere Interes-senten aufmerksam werden und den Dienst ebenfalls nutzen wollen Geradedann zeigt es si) ob der aufgesetzte Dienst wirkli) interoperabel ist und si)in andere Fa)verfahren beispielsweise anderer Behoumlrden oder Wirts)a2sun-ternehmen ohne groszligen Aufwand integrieren laumlsst Seitens der GDI-DE wer-den hierzu entspre)ende Standards empfohlen (vgl Abs)ni 215) Weiteredetaillierte und allgemeine Erlaumluterungen zum Auau interoperabler Diensteund Anwendungen im Kontext einer deuts)landweiten Geodateninfrastrukturenthaumllt das Dokument bdquoAr)itektur der GDI-DEldquo
Planung32
Die Entwilung von Geodiensten sollte als Projekt mit klar definierten Zeit-Aufwands- und Qualitaumltszielen verstanden werden Dabei muumlssen eine Reihevon Fragestellungen betra)tet werden
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Wel)e Anwender undoder Anwendungen benoumltigen den Geodienstbullggf au) uumlber den klassis)en Geo-Anwendungsberei) hinaus wiezB eine Einbeung in eine uumlbergreifende SOA-Plaform
Wel)e Inhalte und S)nistellen muumlssen entspre)end bereitgestelltbullwerden
Wel)e funktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zB Sa)-bulldatenabfrage benutzerdefinierbare Legende und Editierbarkeit
Wel)e organisatoris)en und re)tli)en Rahmenbedingungen sindbullzu bea)ten
Wel)e ni)tfunktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zBbullVerfuumlgbarkeit Performance Si)erheit und Skalierbarkeit
Wel)e te)nis)en Voraussetzungen und Anforderungen sind zu be-bulla)ten wie beispielsweise zugrunde liegende Geodatenbank und Da-tenmodell ggf separat anzubindenden Sa)datenbanken aus Fa)ver-fahren GIS-So2ware Web-Map-Server-So2ware und unterstuumltzteS)nistellen (WMS WFS etc)
Wel)e formalen Rahmenbedingungen sind zu bea)ten wie zB Si-bull)erheitsri)tlinien Datens)utz Nutzungsre)te und Copyrights
Sind lizenzre)tli)e Fragen fuumlr Daten Drier zu klaumlrenbull
Daruumlber hinaus sind weitere Fragen die klassis)en Aufgaben des Projektma-nagements aller IT-Projekte zu klaumlren
verfuumlgbaren finanziellen und personellen Ressourcenbull
dem benoumltigten Know-howbull
S)ulungsnotwendigkeitenbull
So2ware- und Systemauswahlbull
Testszenarien und Abnahmemodalitaumlten sowiebull
Betrieb und Wartungbull
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Hilfestellung bieten dabei Vorgehensmodelle wie beispielsweise das V-Modellonline verfuumlgbar unter hpwwwv-modell-xtde und die umfangrei) vorhan-dene Fa)literatur zu diesem Thema
Datenhaltung33
Grundlage fuumlr die Entwilung und Bereitstellung von Geodiensten sind dieDaten wie Metadaten und Geodaten ndash mit oder ohne Sa)daten Sie werden inder Regel in Datenbanken teilweise aber au) in Dateisystemen gehalten Indiesem Leitfaden sind Auau und Pflege von Geodatenbanken ni)t Gegen-stand der Betra)tung Denno) sollen hier die grundlegenden Moumlgli)keitenzentraler und dezentraler Datenhaltung erlaumlutert werden Dies ist im Kontextdieses Dokuments sowohl fuumlr die Verwaltung von Metadaten als au) von Se-kundaumlrgeodaten relevant auf deren Grundlage Geodienste aufgesetzt werdenFuumlr die Bereitstellung von Diensten die Sekundaumlrzween dienen ndash also ni)t derBearbeitung der primaumlren Fa)aufgabe ndash wird dringend empfohlen eine Trennungvon den primaumlren Produktionssystemen einzuriampten Zu groszlig ist die Gefahr vonnegativen We)selwirkungen des Produktionsbetriebs im jeweiligen Verfahrenund der Nutzung dur) die (teilweise) unbekannten Nutzer und Anwendungenfuumlr beide Seiten Sinnvoll ist dagegen die Implementierung eines Sekundaumlrda-tenbestandes fuumlr den Dienst Dieser Sekundaumlrbestand muss regelmaumlszligig moumlg-li)st automatis) aus dem Primaumlrverfahren aktualisiert werden etwa dur)unidirektionale Replikation der zugrunde liegenden Datenbanken Dadur)kann ggf au) gewaumlhrleistet werden dass vorhandene sensible Teildatenberei-)e aus dem Primaumlrsystem fuumlr die Uumlbertragung gefiltert und oumlffentli)en Nut-zern des Dienstes erst gar ni)t zugaumlngli) gema)t werden
Der Auau von Sekundaumlrdatenbestaumlnden kann mit erhebli)em finanziellemMehraufwand fuumlr Hardware und So2ware-Lizenzen verbunden sein Die Not-wendigkeit zur Kostenoptimierung legt es daher nahe die Sekundaumlrdatenuumlbergreifend in einem zentralen System zusammenzufuumlhren Dur) dieseZentralisierung der Sekundaumlrdatenbestaumlnde koumlnnen Synergien bei der Hard-und So2warebes)affung Wartung und der Umsetzung von ni)tfunktionalenAnforderungen der Anwender und Anwendungen wie Service Levels Perfor-mance (Load Balancing) oder IT-Si)erheit ausges)oumlp2 werden Dem gegen-uumlber steht ein erhoumlhter Abstimmungsbedarf und damit einhergehend ein ge-wisser Verlust an Flexibilitaumlt Beide Ar)itekturen haben daher ihre Bere)ti-gung und sollen im Folgenden gegenuumlber gestellt werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Zum Zeitpunkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist die bdquoAr)itektur derGeodateninfrastruktur Deuts)landldquo in der Version 10 guumlltig (hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArampitekturKonzept_V1pdf)
Webbasierte Geodienste22
Na)folgend werden wi)tige OGC-basierte und in der bdquoAr)itektur der Geo-dateninfrastruktur Deuts)landldquo referenzierte Geodienste bes)rieben Die ak-tuelle Version kann der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquoentnommen werden
Web Map Service221Ein Web Map Service (WMS) ist ein webbasierter Kartendienst Er generiert uumlberverfuumlgbare Geodaten einen Kartenauss)ni und stellt ihn uumlber das Web bereitDie georeferenzierten Daten werden in ein Rasterbildformat wie beispielsweisePNG GIF oder JPEG umgewandelt und koumlnnen so auf jedem gaumlngigen Browserdargestellt und betra)tet werden Gelegentli) koumlnnen die Karten au) imVektorformat als SVG bereitgestellt werdenAlle gaumlngigen GIS bieten im Allgemeinen eine S)nistelle an um WMS-Dienstedirekt einzubinden und zu nutzen
Abbildung 4 Web Map Service
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Der WMS-Standard definiert folgende drei Operationen
Uumlber diebull GetCapabilities-Operation wird na) dem Leistungsumfangdes Dienstes gefragt Als Antwort werden spezifis)e Metadaten zu denangebotenen Geodaten in Form eines XML-Dokumentes an den Benut-zer zuruumlges)it Neben allgemeinen Informationenuumlber den Dienstwie zB den Anbieter oder die Ausgabeformate des WMS enthaumllt dieAntwort Angaben uumlber die verfuumlgbaren Layer die Projektionssystemeund den Koordinatenauss)ni
Der Bezug einer Karte erfolgt uumlber diebull GetMap-S)nistelle des WMSHierfuumlr muss eine Anfrage formuliert werden die vom Dienst ausge-wertet wird Anhand dieser Auswertung liefert der WMS ein Karten-bild zuruuml In der Anfrage lassen si) fuumlr eine individuelle Karte be-stimmte Parameter wie ua Bildgroumlszlige Bildformat Koordinatenrefe-renzsystem geografis)er Auss)ni oder ausgewaumlhlte Kartenlayersetzen
Die optionalebull GetFeatureInfo-Operation dient dazu festgelegte Sa)infor-mationen so genannte Aribute einzelner Objekte (engl features) ab-zufragen
Ein WMS der die beiden obligatoris)en Operationen ndash GetCapabilities undGetMap ndash anbietet wird als basic WMS bezei)net Bietet er zusaumltzli) dieGetFeatureInfo-Operationen an wird er als queryable WMS bezei)net
Der WMS ist im Verglei) zu anderen Geodiensten wie zB zum WFS te)-nis) einfa) realisierbar und bereits vielfa) implementiert In Deuts)landwurde auf der Grundlage der WMS-Spezifikation des OGC ein deuts)land-weit abgestimmtes Applikationsprofil erarbeitet und als Standard der GDI-DEverabs)iedet
Web Feature Service222Die Funktionalitaumlt eines WMS bes)raumlnkt si) auf die graphis)e Darstel-lung von Geodaten in Form von statis)en Karten oder Bildern Dem Nutzereines WMS-Dienstes steht somit nur soviel Information zur Verfuumlgung wieer visuell aus der Kartendarstellung ableiten kann Fuumlr Anwendungen dieuumlber eine reine Kartendarstellung hinausgehen rei)t dieser Informations-gehalt ni)t aus Mit dem Web Feature Service (WFS) besteht die Moumlgli)keituumlber das Web auf die zugrunde liegenden Objekte zuzugreifen also auf dieDaten selbst Ein WFS bezieht si) auss)lieszligli) auf Vektordaten Diese Da-ten kann der Nutzer visualisieren analysieren oder in anderer Form weiter-verarbeiten Neben einem lesenden Zugriff ist optional au) ein s)reiben-
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der Zugriff moumlgli) d h Daten koumlnnen sofort eingefuumlgt bearbeitet undentfernt werdenEin voll ausgebauter standardkonformer WFS 10 bietet vers)iedene Operatio-nen mit deren Hilfe man geographis)e Objekte einfuumlgen aktualisieren louml-s)en abfragen und finden kannIn Abhaumlngigkeit von den unterstuumltzten Operationen koumlnnen WFS-Dienste inbasic WFS oder transactional WFS unterteilt werden
Ein basic WFS muss die Operationenbull GetCapabilities DescribeFeatureTypeund GetFeature unterstuumltzen Damit wird dem Nutzer ein lesender Zu-griff auf das Datenangebot des WFS gewaumlhrt
Ein transactional WFS unterstuumltzt uumlber die Grundfunktionen des basicbullWFS hinaus au) die Operation Transaction und laumlsst damit s)reibendeZugriffe auf die Daten zu Uumlber die Lo$Feature-Operation koumlnnen ein-zelne Feature-Instanzen mit Veraumlnderungssperren belegt werden
Abbildung 5 Web Feature Service
Der WFS 11 hat zusaumltzli) zu WFS 10 die Operation GetGmlObject Neben derUnterteilung in basic und transactional wird hier die Erweiterung des basic WFSmit der Operation GetGmlObject als xlink WFS bezei)net Diese Art von WFSkann vers)a)telte XLinks waumlhrend einer GetFeature-Anfrage aufloumlsen unddie Elemente zuruumlliefern Unter XLink wird eine in XML bes)riebene Ver-
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knuumlpfung zwis)en Ressourcen verstanden um Elemente in XML-Dokumenteeinzufuumlgen Neben einfa)en Links aumlhnli) HTML-Links werden au) fortge-s)riene Links mit mehreren Zielen abgebildet
Web Coverage Service223Ein Web Coverage Service (WCS) liefert Geodaten die Phaumlnomene mit raumlumli)erVariabilitaumlt repraumlsentieren Hierzu gehoumlren beispielsweise Temperaturvertei-lung oder Houmlhenmodelle Diese Daten koumlnnen sehr detailliert und rei)haltigsein Neben der Visualisierung koumlnnen mit dem WCS thematis)e Daten bereit-gestellt werden beispielsweise zur Verwendung in komplexen Klima- oderUumlberflutungssimulationen Die Ausgabe der WCS-Daten kann sowohl im Ra-ster- als au) im Vektordatenformat erfolgen Momentan ist die Spezifikationjedo) auf einfa)e so genannte Grid Coverages begrenzt dh die Daten wer-den in festen Abstaumlnden wie in einem Gier strukturiert Ein WCS unterstuumltztdrei Operationen GetCapabilities DescribeCoverage und GetCoverage
Catalog Service224Mit Hilfe eines Katalogdienstes kann ein Nutzer in einer Infrastruktur na)Geodaten und Geodiensten zB WMS-Angebote su)en Hierzu werden ihreBes)reibungen die so genannten Metadaten im Catalogue Service Web (CSW)angemeldet um sie bei einer Su)e au) finden zu koumlnnen Diese Metadatenenthalten ua Informationen uumlber die Lage die Aufloumlsung oder den Maszligstabdie Qualitaumlt und Aktualitaumlt der Daten den Anbieter und die Zugriffsmoumlgli)-keiten Metainformationssysteme ermoumlgli)en in der Regel Metadaten zu er-fassen zu spei)ern auszuwerten und zu praumlsentieren
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Abbildung 6 Web Coverage Service
Karte
Abbildung 7 Catalog Service Web
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Web Feature Service Gazeeer225Der Web Feature Service Gazeeer (WFS-G) oder kurz Gazeeer Service lehnt si)in seiner Funktion an den Web Feature Service an Ein WFS-G s)a1 den Zu-gang zu raumbezogenen Daten uumlber geographis)e Namensverzei)nisse (englGazeeer) dh er liefert zu einem geographis)en Namen die Koordinaten oderstellt das Objekt in einem passenden Kartenauss)ni dar Er kann somit alsSu)dienst fuumlr Objekte (zB Hausadressen Ortsnamen etc) genutzt werden
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer
Anfangs wurde der WFS-G nur fuumlr digitale Namensverzei)nisse mit Punktko-ordinaten eingesetzt Mehr und mehr werden nun au) Objekte mit Linien-oder Flauml)engeometrien abgebildet O2 ist es zwemaumlszligig zu einem Objektsowohl seine Mielpunkts- als au) seine Umringskoordinaten zu spei)ernum flexibel in der Auswertung und der Darstellung zu sein Ein WFS-G kannau) in der umgekehrten Reihenfolge verwendet werden indem er zu einemKartenauss)ni die dazugehoumlrigen geographis)en Namen liefert Zum Zeit-punkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist der WFS-G no) kein verab-s)iedeter OGC-Standard
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Web Coordinate Transformation Service226Der Web Coordinate Transformation Service (WCTS) ist ein Webservice der aufGrundlage von festgelegten Transformationsparametern Koordinaten zwis)enReferenzsystemen umre)net zB von der Universalen-Transversalen-Merca-tor-Projektion in die Gauszlig-Kruumlger-Projektion Notwendig ist dieser Service dao2mals Geodaten aus vers)iedenen Quellen zusammengefuumlhrt werden muumls-sen Die Umre)nung erfolgt zur Laufzeit der Anfrage Dadur) koumlnnen Geo-daten in Geodateninfrastrukturen in ihren originaumlren Referenzsystemen gehal-ten werden Auss)laggebend fuumlr eine Haltung der Daten in mehreren Refe-renzsystemen sind ansonsten besondere Anforderungen an die notwendigeGenauigkeit und Performanz
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service
Der WCTS ist von der OGC no) ni)t als Standard verabs)iedet Glei)wohlgibt es bereits eine Reihe funktionierender So2ware-Implementierungen uabeim Bundesamt fuumlr Kartographie und Geodaumlsie (BKG)
Web Terrain Service227Ein Web Terrain Service (WTS) orientiert si) sehr stark am Konzept des WMSaber ermoumlgli)t zusaumltzli) eine 3D-Visualisierung von Geodaten Auf Anfrageliefert der Dienst statis)e 3D-Karten als Bilder zuruuml Grundlage dafuumlr bildendie Houmlhenangaben digitaler Gelaumlndemodelle WTS finden fuumlr unters)iedli)eZwee in Berei)en wie Geologie Tourismus Standortplanung Raumsimula-tion und Stadtmarketing sowie in Untersu)ungen im Berei) der Naturwis-
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sens)a2en Anwendung Derzeit liegt die Spezifikation des WTS als Entwurfbeim OGC vor
Abbildung 10 Web Terrain Service
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Auau und Betrieb webbasierter3Geodienste
Im folgenden Kapitel werden Hinweise zum praktis)en Vorgehen beim Auf-bau und Betrieb einzelner Geodienste gegeben Dabei werden im Wesentli)enGeodienste aufgegriffen die bereits im Abs)ni 22 des Leitfadens im Hinbliauf Funktionalitaumlt und Einsatzmoumlgli)keiten bes)rieben wurden1
Geodienste erfuumlllen keinen Selbstzwe sie sind vielmehr das Fundament fuumlrdie automatisierte Beantwortung raumbezogener Fragestellungen wie sie uaim Rahmen amtli)er Fa)verfahren au2reten zB bdquoWie ho) ist der Boden-ri)twert in einem bestimmten Arealldquo oder bdquoWo liegen S)utzgebiete die ei-nem bestimmten Nutzungszwe entgegenstehenldquo Im Abs)ni 35 werdendeshalb Aspekte der Einbeung der Dienste in te)nis)e Betriebsumgebun-gen uumlbergreifende Geodateninfrastrukturen (GDI) und E-Government-Anwen-dungen aufgegriffen
Einfuumlhrung31
bdquoWie kann i) meine Geodaten uumlber Dienste im Inter- oder Intranet bereitstellenund wel)e Dinge muumlssen dabei beruumlsi)tigt werdenldquo Dies ist eine haumlufiggestellte Frage die si) im Zusammenhang mit dem Auau und Betrieb vonGeodiensten ergibt Die Motivation zum Auau von Geodiensten kann vielfaumll-tig sein etwa
organisatoris)e und re)tli)e Vorgaben zBbullINSPIRE (₋ Infrastructure for Spatial Information in Europe re)tskrauml2igeEU-Ri)tlinie)die Geodatenzugangsgesetze des Bundes und der Laumlnder wel)e zur₋Umsetzung der Ri)tlinie verabs)iedet werdendie GDI-DE (₋ Geodateninfrastruktur Deutsampland)SEIS (₋ Shared Environmental Information System) der Europaumlis)en Kom-mission und der Europaumlis)en Umweltagentur oderdie europaumlis)e₋ Wasserrahmenriamptlinie (WRRL)
1 Hinweis Die in diesem Leitfaden genannten Kosten und Zeitaufwaumlnde sind ni)t verbindli) Sie
ergeben si) aus Erfahrungen sowie S)aumltzungen und sollen nur einen groben Eindru uumlber Kosten
und Zeitaufwand vermieln
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ges)auml2li)e Anforderungen wie die Verbesserung von Verwaltungs-bullverfahren effiziente Bearbeitung von fa)li)en AufgabenstellungenSteigerung des Geodatenvertriebs oder s)li)t die Reduzierung derHeterogenitaumlt von Produkt- und Datenlands)a2en
allgemeine politis)e Zielsetzungen wie die Steigerung der Transpa-bullrenz des Verwaltungshandelns der Buumlrgerfreundli)keit und Buumlrger-beteiligung der Verbesserung der Wirts)a2sfoumlrderung oder generellder Araktivitaumlt einer Region
Vor der Implementierung eines Geodienstes ist es somit sinnvoll si) Klarheituumlber den Zwe des Dienstes und seine eventuelle Rolle im Sinne uumlbergeordneterZiele undoder Ar)itekturen und Infrastrukturen der Organisation zu vers)af-fen Mit einem vorauss)auenden Konzept koumlnnen neu au+ommende Aufgabenwie die Ergaumlnzung weiterer Dienste (vgl Abs)ni 34) oder die Unterstuumltzungvon E-Government-Anforderungen (vgl Abs)ni 35) beruumlsi)tigt werden
Dienste bilden die Grundlage fuumlr die Entwilung von Anwendungen in ser-viceorientierten Arampitekturen (SOA) Die Dienste agieren als autonome Einheitendie untereinander in Interaktion treten zu prozessualen Mehrwertdienstenkombiniert (bdquoor)estriertldquo) und auf Basis standardisierter S)nistellen undProtokolle uumlber Adapter in Anwendungen und Fa)verfahren integriert werdenkoumlnnen Eine derartige offene bdquoDienstelands)a2ldquo kann s)riweise angepasstund erweitert werden Der dienstorientierte Ansatz bildet somit den Rahmenum hinsi)tli) si)wandelnder gesetzli)er organisatoris)er und te)nis)erBedingungen eine hohe Flexibilitaumlt und Agilitaumlt zu si)ernIst ein Dienst erst einmal im Betrieb kann es vorkommen dass weitere Interes-senten aufmerksam werden und den Dienst ebenfalls nutzen wollen Geradedann zeigt es si) ob der aufgesetzte Dienst wirkli) interoperabel ist und si)in andere Fa)verfahren beispielsweise anderer Behoumlrden oder Wirts)a2sun-ternehmen ohne groszligen Aufwand integrieren laumlsst Seitens der GDI-DE wer-den hierzu entspre)ende Standards empfohlen (vgl Abs)ni 215) Weiteredetaillierte und allgemeine Erlaumluterungen zum Auau interoperabler Diensteund Anwendungen im Kontext einer deuts)landweiten Geodateninfrastrukturenthaumllt das Dokument bdquoAr)itektur der GDI-DEldquo
Planung32
Die Entwilung von Geodiensten sollte als Projekt mit klar definierten Zeit-Aufwands- und Qualitaumltszielen verstanden werden Dabei muumlssen eine Reihevon Fragestellungen betra)tet werden
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Wel)e Anwender undoder Anwendungen benoumltigen den Geodienstbullggf au) uumlber den klassis)en Geo-Anwendungsberei) hinaus wiezB eine Einbeung in eine uumlbergreifende SOA-Plaform
Wel)e Inhalte und S)nistellen muumlssen entspre)end bereitgestelltbullwerden
Wel)e funktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zB Sa)-bulldatenabfrage benutzerdefinierbare Legende und Editierbarkeit
Wel)e organisatoris)en und re)tli)en Rahmenbedingungen sindbullzu bea)ten
Wel)e ni)tfunktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zBbullVerfuumlgbarkeit Performance Si)erheit und Skalierbarkeit
Wel)e te)nis)en Voraussetzungen und Anforderungen sind zu be-bulla)ten wie beispielsweise zugrunde liegende Geodatenbank und Da-tenmodell ggf separat anzubindenden Sa)datenbanken aus Fa)ver-fahren GIS-So2ware Web-Map-Server-So2ware und unterstuumltzteS)nistellen (WMS WFS etc)
Wel)e formalen Rahmenbedingungen sind zu bea)ten wie zB Si-bull)erheitsri)tlinien Datens)utz Nutzungsre)te und Copyrights
Sind lizenzre)tli)e Fragen fuumlr Daten Drier zu klaumlrenbull
Daruumlber hinaus sind weitere Fragen die klassis)en Aufgaben des Projektma-nagements aller IT-Projekte zu klaumlren
verfuumlgbaren finanziellen und personellen Ressourcenbull
dem benoumltigten Know-howbull
S)ulungsnotwendigkeitenbull
So2ware- und Systemauswahlbull
Testszenarien und Abnahmemodalitaumlten sowiebull
Betrieb und Wartungbull
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Hilfestellung bieten dabei Vorgehensmodelle wie beispielsweise das V-Modellonline verfuumlgbar unter hpwwwv-modell-xtde und die umfangrei) vorhan-dene Fa)literatur zu diesem Thema
Datenhaltung33
Grundlage fuumlr die Entwilung und Bereitstellung von Geodiensten sind dieDaten wie Metadaten und Geodaten ndash mit oder ohne Sa)daten Sie werden inder Regel in Datenbanken teilweise aber au) in Dateisystemen gehalten Indiesem Leitfaden sind Auau und Pflege von Geodatenbanken ni)t Gegen-stand der Betra)tung Denno) sollen hier die grundlegenden Moumlgli)keitenzentraler und dezentraler Datenhaltung erlaumlutert werden Dies ist im Kontextdieses Dokuments sowohl fuumlr die Verwaltung von Metadaten als au) von Se-kundaumlrgeodaten relevant auf deren Grundlage Geodienste aufgesetzt werdenFuumlr die Bereitstellung von Diensten die Sekundaumlrzween dienen ndash also ni)t derBearbeitung der primaumlren Fa)aufgabe ndash wird dringend empfohlen eine Trennungvon den primaumlren Produktionssystemen einzuriampten Zu groszlig ist die Gefahr vonnegativen We)selwirkungen des Produktionsbetriebs im jeweiligen Verfahrenund der Nutzung dur) die (teilweise) unbekannten Nutzer und Anwendungenfuumlr beide Seiten Sinnvoll ist dagegen die Implementierung eines Sekundaumlrda-tenbestandes fuumlr den Dienst Dieser Sekundaumlrbestand muss regelmaumlszligig moumlg-li)st automatis) aus dem Primaumlrverfahren aktualisiert werden etwa dur)unidirektionale Replikation der zugrunde liegenden Datenbanken Dadur)kann ggf au) gewaumlhrleistet werden dass vorhandene sensible Teildatenberei-)e aus dem Primaumlrsystem fuumlr die Uumlbertragung gefiltert und oumlffentli)en Nut-zern des Dienstes erst gar ni)t zugaumlngli) gema)t werden
Der Auau von Sekundaumlrdatenbestaumlnden kann mit erhebli)em finanziellemMehraufwand fuumlr Hardware und So2ware-Lizenzen verbunden sein Die Not-wendigkeit zur Kostenoptimierung legt es daher nahe die Sekundaumlrdatenuumlbergreifend in einem zentralen System zusammenzufuumlhren Dur) dieseZentralisierung der Sekundaumlrdatenbestaumlnde koumlnnen Synergien bei der Hard-und So2warebes)affung Wartung und der Umsetzung von ni)tfunktionalenAnforderungen der Anwender und Anwendungen wie Service Levels Perfor-mance (Load Balancing) oder IT-Si)erheit ausges)oumlp2 werden Dem gegen-uumlber steht ein erhoumlhter Abstimmungsbedarf und damit einhergehend ein ge-wisser Verlust an Flexibilitaumlt Beide Ar)itekturen haben daher ihre Bere)ti-gung und sollen im Folgenden gegenuumlber gestellt werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Der WMS-Standard definiert folgende drei Operationen
Uumlber diebull GetCapabilities-Operation wird na) dem Leistungsumfangdes Dienstes gefragt Als Antwort werden spezifis)e Metadaten zu denangebotenen Geodaten in Form eines XML-Dokumentes an den Benut-zer zuruumlges)it Neben allgemeinen Informationenuumlber den Dienstwie zB den Anbieter oder die Ausgabeformate des WMS enthaumllt dieAntwort Angaben uumlber die verfuumlgbaren Layer die Projektionssystemeund den Koordinatenauss)ni
Der Bezug einer Karte erfolgt uumlber diebull GetMap-S)nistelle des WMSHierfuumlr muss eine Anfrage formuliert werden die vom Dienst ausge-wertet wird Anhand dieser Auswertung liefert der WMS ein Karten-bild zuruuml In der Anfrage lassen si) fuumlr eine individuelle Karte be-stimmte Parameter wie ua Bildgroumlszlige Bildformat Koordinatenrefe-renzsystem geografis)er Auss)ni oder ausgewaumlhlte Kartenlayersetzen
Die optionalebull GetFeatureInfo-Operation dient dazu festgelegte Sa)infor-mationen so genannte Aribute einzelner Objekte (engl features) ab-zufragen
Ein WMS der die beiden obligatoris)en Operationen ndash GetCapabilities undGetMap ndash anbietet wird als basic WMS bezei)net Bietet er zusaumltzli) dieGetFeatureInfo-Operationen an wird er als queryable WMS bezei)net
Der WMS ist im Verglei) zu anderen Geodiensten wie zB zum WFS te)-nis) einfa) realisierbar und bereits vielfa) implementiert In Deuts)landwurde auf der Grundlage der WMS-Spezifikation des OGC ein deuts)land-weit abgestimmtes Applikationsprofil erarbeitet und als Standard der GDI-DEverabs)iedet
Web Feature Service222Die Funktionalitaumlt eines WMS bes)raumlnkt si) auf die graphis)e Darstel-lung von Geodaten in Form von statis)en Karten oder Bildern Dem Nutzereines WMS-Dienstes steht somit nur soviel Information zur Verfuumlgung wieer visuell aus der Kartendarstellung ableiten kann Fuumlr Anwendungen dieuumlber eine reine Kartendarstellung hinausgehen rei)t dieser Informations-gehalt ni)t aus Mit dem Web Feature Service (WFS) besteht die Moumlgli)keituumlber das Web auf die zugrunde liegenden Objekte zuzugreifen also auf dieDaten selbst Ein WFS bezieht si) auss)lieszligli) auf Vektordaten Diese Da-ten kann der Nutzer visualisieren analysieren oder in anderer Form weiter-verarbeiten Neben einem lesenden Zugriff ist optional au) ein s)reiben-
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der Zugriff moumlgli) d h Daten koumlnnen sofort eingefuumlgt bearbeitet undentfernt werdenEin voll ausgebauter standardkonformer WFS 10 bietet vers)iedene Operatio-nen mit deren Hilfe man geographis)e Objekte einfuumlgen aktualisieren louml-s)en abfragen und finden kannIn Abhaumlngigkeit von den unterstuumltzten Operationen koumlnnen WFS-Dienste inbasic WFS oder transactional WFS unterteilt werden
Ein basic WFS muss die Operationenbull GetCapabilities DescribeFeatureTypeund GetFeature unterstuumltzen Damit wird dem Nutzer ein lesender Zu-griff auf das Datenangebot des WFS gewaumlhrt
Ein transactional WFS unterstuumltzt uumlber die Grundfunktionen des basicbullWFS hinaus au) die Operation Transaction und laumlsst damit s)reibendeZugriffe auf die Daten zu Uumlber die Lo$Feature-Operation koumlnnen ein-zelne Feature-Instanzen mit Veraumlnderungssperren belegt werden
Abbildung 5 Web Feature Service
Der WFS 11 hat zusaumltzli) zu WFS 10 die Operation GetGmlObject Neben derUnterteilung in basic und transactional wird hier die Erweiterung des basic WFSmit der Operation GetGmlObject als xlink WFS bezei)net Diese Art von WFSkann vers)a)telte XLinks waumlhrend einer GetFeature-Anfrage aufloumlsen unddie Elemente zuruumlliefern Unter XLink wird eine in XML bes)riebene Ver-
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knuumlpfung zwis)en Ressourcen verstanden um Elemente in XML-Dokumenteeinzufuumlgen Neben einfa)en Links aumlhnli) HTML-Links werden au) fortge-s)riene Links mit mehreren Zielen abgebildet
Web Coverage Service223Ein Web Coverage Service (WCS) liefert Geodaten die Phaumlnomene mit raumlumli)erVariabilitaumlt repraumlsentieren Hierzu gehoumlren beispielsweise Temperaturvertei-lung oder Houmlhenmodelle Diese Daten koumlnnen sehr detailliert und rei)haltigsein Neben der Visualisierung koumlnnen mit dem WCS thematis)e Daten bereit-gestellt werden beispielsweise zur Verwendung in komplexen Klima- oderUumlberflutungssimulationen Die Ausgabe der WCS-Daten kann sowohl im Ra-ster- als au) im Vektordatenformat erfolgen Momentan ist die Spezifikationjedo) auf einfa)e so genannte Grid Coverages begrenzt dh die Daten wer-den in festen Abstaumlnden wie in einem Gier strukturiert Ein WCS unterstuumltztdrei Operationen GetCapabilities DescribeCoverage und GetCoverage
Catalog Service224Mit Hilfe eines Katalogdienstes kann ein Nutzer in einer Infrastruktur na)Geodaten und Geodiensten zB WMS-Angebote su)en Hierzu werden ihreBes)reibungen die so genannten Metadaten im Catalogue Service Web (CSW)angemeldet um sie bei einer Su)e au) finden zu koumlnnen Diese Metadatenenthalten ua Informationen uumlber die Lage die Aufloumlsung oder den Maszligstabdie Qualitaumlt und Aktualitaumlt der Daten den Anbieter und die Zugriffsmoumlgli)-keiten Metainformationssysteme ermoumlgli)en in der Regel Metadaten zu er-fassen zu spei)ern auszuwerten und zu praumlsentieren
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Abbildung 6 Web Coverage Service
Karte
Abbildung 7 Catalog Service Web
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Web Feature Service Gazeeer225Der Web Feature Service Gazeeer (WFS-G) oder kurz Gazeeer Service lehnt si)in seiner Funktion an den Web Feature Service an Ein WFS-G s)a1 den Zu-gang zu raumbezogenen Daten uumlber geographis)e Namensverzei)nisse (englGazeeer) dh er liefert zu einem geographis)en Namen die Koordinaten oderstellt das Objekt in einem passenden Kartenauss)ni dar Er kann somit alsSu)dienst fuumlr Objekte (zB Hausadressen Ortsnamen etc) genutzt werden
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer
Anfangs wurde der WFS-G nur fuumlr digitale Namensverzei)nisse mit Punktko-ordinaten eingesetzt Mehr und mehr werden nun au) Objekte mit Linien-oder Flauml)engeometrien abgebildet O2 ist es zwemaumlszligig zu einem Objektsowohl seine Mielpunkts- als au) seine Umringskoordinaten zu spei)ernum flexibel in der Auswertung und der Darstellung zu sein Ein WFS-G kannau) in der umgekehrten Reihenfolge verwendet werden indem er zu einemKartenauss)ni die dazugehoumlrigen geographis)en Namen liefert Zum Zeit-punkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist der WFS-G no) kein verab-s)iedeter OGC-Standard
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Web Coordinate Transformation Service226Der Web Coordinate Transformation Service (WCTS) ist ein Webservice der aufGrundlage von festgelegten Transformationsparametern Koordinaten zwis)enReferenzsystemen umre)net zB von der Universalen-Transversalen-Merca-tor-Projektion in die Gauszlig-Kruumlger-Projektion Notwendig ist dieser Service dao2mals Geodaten aus vers)iedenen Quellen zusammengefuumlhrt werden muumls-sen Die Umre)nung erfolgt zur Laufzeit der Anfrage Dadur) koumlnnen Geo-daten in Geodateninfrastrukturen in ihren originaumlren Referenzsystemen gehal-ten werden Auss)laggebend fuumlr eine Haltung der Daten in mehreren Refe-renzsystemen sind ansonsten besondere Anforderungen an die notwendigeGenauigkeit und Performanz
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service
Der WCTS ist von der OGC no) ni)t als Standard verabs)iedet Glei)wohlgibt es bereits eine Reihe funktionierender So2ware-Implementierungen uabeim Bundesamt fuumlr Kartographie und Geodaumlsie (BKG)
Web Terrain Service227Ein Web Terrain Service (WTS) orientiert si) sehr stark am Konzept des WMSaber ermoumlgli)t zusaumltzli) eine 3D-Visualisierung von Geodaten Auf Anfrageliefert der Dienst statis)e 3D-Karten als Bilder zuruuml Grundlage dafuumlr bildendie Houmlhenangaben digitaler Gelaumlndemodelle WTS finden fuumlr unters)iedli)eZwee in Berei)en wie Geologie Tourismus Standortplanung Raumsimula-tion und Stadtmarketing sowie in Untersu)ungen im Berei) der Naturwis-
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sens)a2en Anwendung Derzeit liegt die Spezifikation des WTS als Entwurfbeim OGC vor
Abbildung 10 Web Terrain Service
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Auau und Betrieb webbasierter3Geodienste
Im folgenden Kapitel werden Hinweise zum praktis)en Vorgehen beim Auf-bau und Betrieb einzelner Geodienste gegeben Dabei werden im Wesentli)enGeodienste aufgegriffen die bereits im Abs)ni 22 des Leitfadens im Hinbliauf Funktionalitaumlt und Einsatzmoumlgli)keiten bes)rieben wurden1
Geodienste erfuumlllen keinen Selbstzwe sie sind vielmehr das Fundament fuumlrdie automatisierte Beantwortung raumbezogener Fragestellungen wie sie uaim Rahmen amtli)er Fa)verfahren au2reten zB bdquoWie ho) ist der Boden-ri)twert in einem bestimmten Arealldquo oder bdquoWo liegen S)utzgebiete die ei-nem bestimmten Nutzungszwe entgegenstehenldquo Im Abs)ni 35 werdendeshalb Aspekte der Einbeung der Dienste in te)nis)e Betriebsumgebun-gen uumlbergreifende Geodateninfrastrukturen (GDI) und E-Government-Anwen-dungen aufgegriffen
Einfuumlhrung31
bdquoWie kann i) meine Geodaten uumlber Dienste im Inter- oder Intranet bereitstellenund wel)e Dinge muumlssen dabei beruumlsi)tigt werdenldquo Dies ist eine haumlufiggestellte Frage die si) im Zusammenhang mit dem Auau und Betrieb vonGeodiensten ergibt Die Motivation zum Auau von Geodiensten kann vielfaumll-tig sein etwa
organisatoris)e und re)tli)e Vorgaben zBbullINSPIRE (₋ Infrastructure for Spatial Information in Europe re)tskrauml2igeEU-Ri)tlinie)die Geodatenzugangsgesetze des Bundes und der Laumlnder wel)e zur₋Umsetzung der Ri)tlinie verabs)iedet werdendie GDI-DE (₋ Geodateninfrastruktur Deutsampland)SEIS (₋ Shared Environmental Information System) der Europaumlis)en Kom-mission und der Europaumlis)en Umweltagentur oderdie europaumlis)e₋ Wasserrahmenriamptlinie (WRRL)
1 Hinweis Die in diesem Leitfaden genannten Kosten und Zeitaufwaumlnde sind ni)t verbindli) Sie
ergeben si) aus Erfahrungen sowie S)aumltzungen und sollen nur einen groben Eindru uumlber Kosten
und Zeitaufwand vermieln
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ges)auml2li)e Anforderungen wie die Verbesserung von Verwaltungs-bullverfahren effiziente Bearbeitung von fa)li)en AufgabenstellungenSteigerung des Geodatenvertriebs oder s)li)t die Reduzierung derHeterogenitaumlt von Produkt- und Datenlands)a2en
allgemeine politis)e Zielsetzungen wie die Steigerung der Transpa-bullrenz des Verwaltungshandelns der Buumlrgerfreundli)keit und Buumlrger-beteiligung der Verbesserung der Wirts)a2sfoumlrderung oder generellder Araktivitaumlt einer Region
Vor der Implementierung eines Geodienstes ist es somit sinnvoll si) Klarheituumlber den Zwe des Dienstes und seine eventuelle Rolle im Sinne uumlbergeordneterZiele undoder Ar)itekturen und Infrastrukturen der Organisation zu vers)af-fen Mit einem vorauss)auenden Konzept koumlnnen neu au+ommende Aufgabenwie die Ergaumlnzung weiterer Dienste (vgl Abs)ni 34) oder die Unterstuumltzungvon E-Government-Anforderungen (vgl Abs)ni 35) beruumlsi)tigt werden
Dienste bilden die Grundlage fuumlr die Entwilung von Anwendungen in ser-viceorientierten Arampitekturen (SOA) Die Dienste agieren als autonome Einheitendie untereinander in Interaktion treten zu prozessualen Mehrwertdienstenkombiniert (bdquoor)estriertldquo) und auf Basis standardisierter S)nistellen undProtokolle uumlber Adapter in Anwendungen und Fa)verfahren integriert werdenkoumlnnen Eine derartige offene bdquoDienstelands)a2ldquo kann s)riweise angepasstund erweitert werden Der dienstorientierte Ansatz bildet somit den Rahmenum hinsi)tli) si)wandelnder gesetzli)er organisatoris)er und te)nis)erBedingungen eine hohe Flexibilitaumlt und Agilitaumlt zu si)ernIst ein Dienst erst einmal im Betrieb kann es vorkommen dass weitere Interes-senten aufmerksam werden und den Dienst ebenfalls nutzen wollen Geradedann zeigt es si) ob der aufgesetzte Dienst wirkli) interoperabel ist und si)in andere Fa)verfahren beispielsweise anderer Behoumlrden oder Wirts)a2sun-ternehmen ohne groszligen Aufwand integrieren laumlsst Seitens der GDI-DE wer-den hierzu entspre)ende Standards empfohlen (vgl Abs)ni 215) Weiteredetaillierte und allgemeine Erlaumluterungen zum Auau interoperabler Diensteund Anwendungen im Kontext einer deuts)landweiten Geodateninfrastrukturenthaumllt das Dokument bdquoAr)itektur der GDI-DEldquo
Planung32
Die Entwilung von Geodiensten sollte als Projekt mit klar definierten Zeit-Aufwands- und Qualitaumltszielen verstanden werden Dabei muumlssen eine Reihevon Fragestellungen betra)tet werden
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Wel)e Anwender undoder Anwendungen benoumltigen den Geodienstbullggf au) uumlber den klassis)en Geo-Anwendungsberei) hinaus wiezB eine Einbeung in eine uumlbergreifende SOA-Plaform
Wel)e Inhalte und S)nistellen muumlssen entspre)end bereitgestelltbullwerden
Wel)e funktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zB Sa)-bulldatenabfrage benutzerdefinierbare Legende und Editierbarkeit
Wel)e organisatoris)en und re)tli)en Rahmenbedingungen sindbullzu bea)ten
Wel)e ni)tfunktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zBbullVerfuumlgbarkeit Performance Si)erheit und Skalierbarkeit
Wel)e te)nis)en Voraussetzungen und Anforderungen sind zu be-bulla)ten wie beispielsweise zugrunde liegende Geodatenbank und Da-tenmodell ggf separat anzubindenden Sa)datenbanken aus Fa)ver-fahren GIS-So2ware Web-Map-Server-So2ware und unterstuumltzteS)nistellen (WMS WFS etc)
Wel)e formalen Rahmenbedingungen sind zu bea)ten wie zB Si-bull)erheitsri)tlinien Datens)utz Nutzungsre)te und Copyrights
Sind lizenzre)tli)e Fragen fuumlr Daten Drier zu klaumlrenbull
Daruumlber hinaus sind weitere Fragen die klassis)en Aufgaben des Projektma-nagements aller IT-Projekte zu klaumlren
verfuumlgbaren finanziellen und personellen Ressourcenbull
dem benoumltigten Know-howbull
S)ulungsnotwendigkeitenbull
So2ware- und Systemauswahlbull
Testszenarien und Abnahmemodalitaumlten sowiebull
Betrieb und Wartungbull
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Hilfestellung bieten dabei Vorgehensmodelle wie beispielsweise das V-Modellonline verfuumlgbar unter hpwwwv-modell-xtde und die umfangrei) vorhan-dene Fa)literatur zu diesem Thema
Datenhaltung33
Grundlage fuumlr die Entwilung und Bereitstellung von Geodiensten sind dieDaten wie Metadaten und Geodaten ndash mit oder ohne Sa)daten Sie werden inder Regel in Datenbanken teilweise aber au) in Dateisystemen gehalten Indiesem Leitfaden sind Auau und Pflege von Geodatenbanken ni)t Gegen-stand der Betra)tung Denno) sollen hier die grundlegenden Moumlgli)keitenzentraler und dezentraler Datenhaltung erlaumlutert werden Dies ist im Kontextdieses Dokuments sowohl fuumlr die Verwaltung von Metadaten als au) von Se-kundaumlrgeodaten relevant auf deren Grundlage Geodienste aufgesetzt werdenFuumlr die Bereitstellung von Diensten die Sekundaumlrzween dienen ndash also ni)t derBearbeitung der primaumlren Fa)aufgabe ndash wird dringend empfohlen eine Trennungvon den primaumlren Produktionssystemen einzuriampten Zu groszlig ist die Gefahr vonnegativen We)selwirkungen des Produktionsbetriebs im jeweiligen Verfahrenund der Nutzung dur) die (teilweise) unbekannten Nutzer und Anwendungenfuumlr beide Seiten Sinnvoll ist dagegen die Implementierung eines Sekundaumlrda-tenbestandes fuumlr den Dienst Dieser Sekundaumlrbestand muss regelmaumlszligig moumlg-li)st automatis) aus dem Primaumlrverfahren aktualisiert werden etwa dur)unidirektionale Replikation der zugrunde liegenden Datenbanken Dadur)kann ggf au) gewaumlhrleistet werden dass vorhandene sensible Teildatenberei-)e aus dem Primaumlrsystem fuumlr die Uumlbertragung gefiltert und oumlffentli)en Nut-zern des Dienstes erst gar ni)t zugaumlngli) gema)t werden
Der Auau von Sekundaumlrdatenbestaumlnden kann mit erhebli)em finanziellemMehraufwand fuumlr Hardware und So2ware-Lizenzen verbunden sein Die Not-wendigkeit zur Kostenoptimierung legt es daher nahe die Sekundaumlrdatenuumlbergreifend in einem zentralen System zusammenzufuumlhren Dur) dieseZentralisierung der Sekundaumlrdatenbestaumlnde koumlnnen Synergien bei der Hard-und So2warebes)affung Wartung und der Umsetzung von ni)tfunktionalenAnforderungen der Anwender und Anwendungen wie Service Levels Perfor-mance (Load Balancing) oder IT-Si)erheit ausges)oumlp2 werden Dem gegen-uumlber steht ein erhoumlhter Abstimmungsbedarf und damit einhergehend ein ge-wisser Verlust an Flexibilitaumlt Beide Ar)itekturen haben daher ihre Bere)ti-gung und sollen im Folgenden gegenuumlber gestellt werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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der Zugriff moumlgli) d h Daten koumlnnen sofort eingefuumlgt bearbeitet undentfernt werdenEin voll ausgebauter standardkonformer WFS 10 bietet vers)iedene Operatio-nen mit deren Hilfe man geographis)e Objekte einfuumlgen aktualisieren louml-s)en abfragen und finden kannIn Abhaumlngigkeit von den unterstuumltzten Operationen koumlnnen WFS-Dienste inbasic WFS oder transactional WFS unterteilt werden
Ein basic WFS muss die Operationenbull GetCapabilities DescribeFeatureTypeund GetFeature unterstuumltzen Damit wird dem Nutzer ein lesender Zu-griff auf das Datenangebot des WFS gewaumlhrt
Ein transactional WFS unterstuumltzt uumlber die Grundfunktionen des basicbullWFS hinaus au) die Operation Transaction und laumlsst damit s)reibendeZugriffe auf die Daten zu Uumlber die Lo$Feature-Operation koumlnnen ein-zelne Feature-Instanzen mit Veraumlnderungssperren belegt werden
Abbildung 5 Web Feature Service
Der WFS 11 hat zusaumltzli) zu WFS 10 die Operation GetGmlObject Neben derUnterteilung in basic und transactional wird hier die Erweiterung des basic WFSmit der Operation GetGmlObject als xlink WFS bezei)net Diese Art von WFSkann vers)a)telte XLinks waumlhrend einer GetFeature-Anfrage aufloumlsen unddie Elemente zuruumlliefern Unter XLink wird eine in XML bes)riebene Ver-
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knuumlpfung zwis)en Ressourcen verstanden um Elemente in XML-Dokumenteeinzufuumlgen Neben einfa)en Links aumlhnli) HTML-Links werden au) fortge-s)riene Links mit mehreren Zielen abgebildet
Web Coverage Service223Ein Web Coverage Service (WCS) liefert Geodaten die Phaumlnomene mit raumlumli)erVariabilitaumlt repraumlsentieren Hierzu gehoumlren beispielsweise Temperaturvertei-lung oder Houmlhenmodelle Diese Daten koumlnnen sehr detailliert und rei)haltigsein Neben der Visualisierung koumlnnen mit dem WCS thematis)e Daten bereit-gestellt werden beispielsweise zur Verwendung in komplexen Klima- oderUumlberflutungssimulationen Die Ausgabe der WCS-Daten kann sowohl im Ra-ster- als au) im Vektordatenformat erfolgen Momentan ist die Spezifikationjedo) auf einfa)e so genannte Grid Coverages begrenzt dh die Daten wer-den in festen Abstaumlnden wie in einem Gier strukturiert Ein WCS unterstuumltztdrei Operationen GetCapabilities DescribeCoverage und GetCoverage
Catalog Service224Mit Hilfe eines Katalogdienstes kann ein Nutzer in einer Infrastruktur na)Geodaten und Geodiensten zB WMS-Angebote su)en Hierzu werden ihreBes)reibungen die so genannten Metadaten im Catalogue Service Web (CSW)angemeldet um sie bei einer Su)e au) finden zu koumlnnen Diese Metadatenenthalten ua Informationen uumlber die Lage die Aufloumlsung oder den Maszligstabdie Qualitaumlt und Aktualitaumlt der Daten den Anbieter und die Zugriffsmoumlgli)-keiten Metainformationssysteme ermoumlgli)en in der Regel Metadaten zu er-fassen zu spei)ern auszuwerten und zu praumlsentieren
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Abbildung 6 Web Coverage Service
Karte
Abbildung 7 Catalog Service Web
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Web Feature Service Gazeeer225Der Web Feature Service Gazeeer (WFS-G) oder kurz Gazeeer Service lehnt si)in seiner Funktion an den Web Feature Service an Ein WFS-G s)a1 den Zu-gang zu raumbezogenen Daten uumlber geographis)e Namensverzei)nisse (englGazeeer) dh er liefert zu einem geographis)en Namen die Koordinaten oderstellt das Objekt in einem passenden Kartenauss)ni dar Er kann somit alsSu)dienst fuumlr Objekte (zB Hausadressen Ortsnamen etc) genutzt werden
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer
Anfangs wurde der WFS-G nur fuumlr digitale Namensverzei)nisse mit Punktko-ordinaten eingesetzt Mehr und mehr werden nun au) Objekte mit Linien-oder Flauml)engeometrien abgebildet O2 ist es zwemaumlszligig zu einem Objektsowohl seine Mielpunkts- als au) seine Umringskoordinaten zu spei)ernum flexibel in der Auswertung und der Darstellung zu sein Ein WFS-G kannau) in der umgekehrten Reihenfolge verwendet werden indem er zu einemKartenauss)ni die dazugehoumlrigen geographis)en Namen liefert Zum Zeit-punkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist der WFS-G no) kein verab-s)iedeter OGC-Standard
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Web Coordinate Transformation Service226Der Web Coordinate Transformation Service (WCTS) ist ein Webservice der aufGrundlage von festgelegten Transformationsparametern Koordinaten zwis)enReferenzsystemen umre)net zB von der Universalen-Transversalen-Merca-tor-Projektion in die Gauszlig-Kruumlger-Projektion Notwendig ist dieser Service dao2mals Geodaten aus vers)iedenen Quellen zusammengefuumlhrt werden muumls-sen Die Umre)nung erfolgt zur Laufzeit der Anfrage Dadur) koumlnnen Geo-daten in Geodateninfrastrukturen in ihren originaumlren Referenzsystemen gehal-ten werden Auss)laggebend fuumlr eine Haltung der Daten in mehreren Refe-renzsystemen sind ansonsten besondere Anforderungen an die notwendigeGenauigkeit und Performanz
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service
Der WCTS ist von der OGC no) ni)t als Standard verabs)iedet Glei)wohlgibt es bereits eine Reihe funktionierender So2ware-Implementierungen uabeim Bundesamt fuumlr Kartographie und Geodaumlsie (BKG)
Web Terrain Service227Ein Web Terrain Service (WTS) orientiert si) sehr stark am Konzept des WMSaber ermoumlgli)t zusaumltzli) eine 3D-Visualisierung von Geodaten Auf Anfrageliefert der Dienst statis)e 3D-Karten als Bilder zuruuml Grundlage dafuumlr bildendie Houmlhenangaben digitaler Gelaumlndemodelle WTS finden fuumlr unters)iedli)eZwee in Berei)en wie Geologie Tourismus Standortplanung Raumsimula-tion und Stadtmarketing sowie in Untersu)ungen im Berei) der Naturwis-
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sens)a2en Anwendung Derzeit liegt die Spezifikation des WTS als Entwurfbeim OGC vor
Abbildung 10 Web Terrain Service
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Auau und Betrieb webbasierter3Geodienste
Im folgenden Kapitel werden Hinweise zum praktis)en Vorgehen beim Auf-bau und Betrieb einzelner Geodienste gegeben Dabei werden im Wesentli)enGeodienste aufgegriffen die bereits im Abs)ni 22 des Leitfadens im Hinbliauf Funktionalitaumlt und Einsatzmoumlgli)keiten bes)rieben wurden1
Geodienste erfuumlllen keinen Selbstzwe sie sind vielmehr das Fundament fuumlrdie automatisierte Beantwortung raumbezogener Fragestellungen wie sie uaim Rahmen amtli)er Fa)verfahren au2reten zB bdquoWie ho) ist der Boden-ri)twert in einem bestimmten Arealldquo oder bdquoWo liegen S)utzgebiete die ei-nem bestimmten Nutzungszwe entgegenstehenldquo Im Abs)ni 35 werdendeshalb Aspekte der Einbeung der Dienste in te)nis)e Betriebsumgebun-gen uumlbergreifende Geodateninfrastrukturen (GDI) und E-Government-Anwen-dungen aufgegriffen
Einfuumlhrung31
bdquoWie kann i) meine Geodaten uumlber Dienste im Inter- oder Intranet bereitstellenund wel)e Dinge muumlssen dabei beruumlsi)tigt werdenldquo Dies ist eine haumlufiggestellte Frage die si) im Zusammenhang mit dem Auau und Betrieb vonGeodiensten ergibt Die Motivation zum Auau von Geodiensten kann vielfaumll-tig sein etwa
organisatoris)e und re)tli)e Vorgaben zBbullINSPIRE (₋ Infrastructure for Spatial Information in Europe re)tskrauml2igeEU-Ri)tlinie)die Geodatenzugangsgesetze des Bundes und der Laumlnder wel)e zur₋Umsetzung der Ri)tlinie verabs)iedet werdendie GDI-DE (₋ Geodateninfrastruktur Deutsampland)SEIS (₋ Shared Environmental Information System) der Europaumlis)en Kom-mission und der Europaumlis)en Umweltagentur oderdie europaumlis)e₋ Wasserrahmenriamptlinie (WRRL)
1 Hinweis Die in diesem Leitfaden genannten Kosten und Zeitaufwaumlnde sind ni)t verbindli) Sie
ergeben si) aus Erfahrungen sowie S)aumltzungen und sollen nur einen groben Eindru uumlber Kosten
und Zeitaufwand vermieln
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ges)auml2li)e Anforderungen wie die Verbesserung von Verwaltungs-bullverfahren effiziente Bearbeitung von fa)li)en AufgabenstellungenSteigerung des Geodatenvertriebs oder s)li)t die Reduzierung derHeterogenitaumlt von Produkt- und Datenlands)a2en
allgemeine politis)e Zielsetzungen wie die Steigerung der Transpa-bullrenz des Verwaltungshandelns der Buumlrgerfreundli)keit und Buumlrger-beteiligung der Verbesserung der Wirts)a2sfoumlrderung oder generellder Araktivitaumlt einer Region
Vor der Implementierung eines Geodienstes ist es somit sinnvoll si) Klarheituumlber den Zwe des Dienstes und seine eventuelle Rolle im Sinne uumlbergeordneterZiele undoder Ar)itekturen und Infrastrukturen der Organisation zu vers)af-fen Mit einem vorauss)auenden Konzept koumlnnen neu au+ommende Aufgabenwie die Ergaumlnzung weiterer Dienste (vgl Abs)ni 34) oder die Unterstuumltzungvon E-Government-Anforderungen (vgl Abs)ni 35) beruumlsi)tigt werden
Dienste bilden die Grundlage fuumlr die Entwilung von Anwendungen in ser-viceorientierten Arampitekturen (SOA) Die Dienste agieren als autonome Einheitendie untereinander in Interaktion treten zu prozessualen Mehrwertdienstenkombiniert (bdquoor)estriertldquo) und auf Basis standardisierter S)nistellen undProtokolle uumlber Adapter in Anwendungen und Fa)verfahren integriert werdenkoumlnnen Eine derartige offene bdquoDienstelands)a2ldquo kann s)riweise angepasstund erweitert werden Der dienstorientierte Ansatz bildet somit den Rahmenum hinsi)tli) si)wandelnder gesetzli)er organisatoris)er und te)nis)erBedingungen eine hohe Flexibilitaumlt und Agilitaumlt zu si)ernIst ein Dienst erst einmal im Betrieb kann es vorkommen dass weitere Interes-senten aufmerksam werden und den Dienst ebenfalls nutzen wollen Geradedann zeigt es si) ob der aufgesetzte Dienst wirkli) interoperabel ist und si)in andere Fa)verfahren beispielsweise anderer Behoumlrden oder Wirts)a2sun-ternehmen ohne groszligen Aufwand integrieren laumlsst Seitens der GDI-DE wer-den hierzu entspre)ende Standards empfohlen (vgl Abs)ni 215) Weiteredetaillierte und allgemeine Erlaumluterungen zum Auau interoperabler Diensteund Anwendungen im Kontext einer deuts)landweiten Geodateninfrastrukturenthaumllt das Dokument bdquoAr)itektur der GDI-DEldquo
Planung32
Die Entwilung von Geodiensten sollte als Projekt mit klar definierten Zeit-Aufwands- und Qualitaumltszielen verstanden werden Dabei muumlssen eine Reihevon Fragestellungen betra)tet werden
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Wel)e Anwender undoder Anwendungen benoumltigen den Geodienstbullggf au) uumlber den klassis)en Geo-Anwendungsberei) hinaus wiezB eine Einbeung in eine uumlbergreifende SOA-Plaform
Wel)e Inhalte und S)nistellen muumlssen entspre)end bereitgestelltbullwerden
Wel)e funktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zB Sa)-bulldatenabfrage benutzerdefinierbare Legende und Editierbarkeit
Wel)e organisatoris)en und re)tli)en Rahmenbedingungen sindbullzu bea)ten
Wel)e ni)tfunktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zBbullVerfuumlgbarkeit Performance Si)erheit und Skalierbarkeit
Wel)e te)nis)en Voraussetzungen und Anforderungen sind zu be-bulla)ten wie beispielsweise zugrunde liegende Geodatenbank und Da-tenmodell ggf separat anzubindenden Sa)datenbanken aus Fa)ver-fahren GIS-So2ware Web-Map-Server-So2ware und unterstuumltzteS)nistellen (WMS WFS etc)
Wel)e formalen Rahmenbedingungen sind zu bea)ten wie zB Si-bull)erheitsri)tlinien Datens)utz Nutzungsre)te und Copyrights
Sind lizenzre)tli)e Fragen fuumlr Daten Drier zu klaumlrenbull
Daruumlber hinaus sind weitere Fragen die klassis)en Aufgaben des Projektma-nagements aller IT-Projekte zu klaumlren
verfuumlgbaren finanziellen und personellen Ressourcenbull
dem benoumltigten Know-howbull
S)ulungsnotwendigkeitenbull
So2ware- und Systemauswahlbull
Testszenarien und Abnahmemodalitaumlten sowiebull
Betrieb und Wartungbull
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Hilfestellung bieten dabei Vorgehensmodelle wie beispielsweise das V-Modellonline verfuumlgbar unter hpwwwv-modell-xtde und die umfangrei) vorhan-dene Fa)literatur zu diesem Thema
Datenhaltung33
Grundlage fuumlr die Entwilung und Bereitstellung von Geodiensten sind dieDaten wie Metadaten und Geodaten ndash mit oder ohne Sa)daten Sie werden inder Regel in Datenbanken teilweise aber au) in Dateisystemen gehalten Indiesem Leitfaden sind Auau und Pflege von Geodatenbanken ni)t Gegen-stand der Betra)tung Denno) sollen hier die grundlegenden Moumlgli)keitenzentraler und dezentraler Datenhaltung erlaumlutert werden Dies ist im Kontextdieses Dokuments sowohl fuumlr die Verwaltung von Metadaten als au) von Se-kundaumlrgeodaten relevant auf deren Grundlage Geodienste aufgesetzt werdenFuumlr die Bereitstellung von Diensten die Sekundaumlrzween dienen ndash also ni)t derBearbeitung der primaumlren Fa)aufgabe ndash wird dringend empfohlen eine Trennungvon den primaumlren Produktionssystemen einzuriampten Zu groszlig ist die Gefahr vonnegativen We)selwirkungen des Produktionsbetriebs im jeweiligen Verfahrenund der Nutzung dur) die (teilweise) unbekannten Nutzer und Anwendungenfuumlr beide Seiten Sinnvoll ist dagegen die Implementierung eines Sekundaumlrda-tenbestandes fuumlr den Dienst Dieser Sekundaumlrbestand muss regelmaumlszligig moumlg-li)st automatis) aus dem Primaumlrverfahren aktualisiert werden etwa dur)unidirektionale Replikation der zugrunde liegenden Datenbanken Dadur)kann ggf au) gewaumlhrleistet werden dass vorhandene sensible Teildatenberei-)e aus dem Primaumlrsystem fuumlr die Uumlbertragung gefiltert und oumlffentli)en Nut-zern des Dienstes erst gar ni)t zugaumlngli) gema)t werden
Der Auau von Sekundaumlrdatenbestaumlnden kann mit erhebli)em finanziellemMehraufwand fuumlr Hardware und So2ware-Lizenzen verbunden sein Die Not-wendigkeit zur Kostenoptimierung legt es daher nahe die Sekundaumlrdatenuumlbergreifend in einem zentralen System zusammenzufuumlhren Dur) dieseZentralisierung der Sekundaumlrdatenbestaumlnde koumlnnen Synergien bei der Hard-und So2warebes)affung Wartung und der Umsetzung von ni)tfunktionalenAnforderungen der Anwender und Anwendungen wie Service Levels Perfor-mance (Load Balancing) oder IT-Si)erheit ausges)oumlp2 werden Dem gegen-uumlber steht ein erhoumlhter Abstimmungsbedarf und damit einhergehend ein ge-wisser Verlust an Flexibilitaumlt Beide Ar)itekturen haben daher ihre Bere)ti-gung und sollen im Folgenden gegenuumlber gestellt werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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knuumlpfung zwis)en Ressourcen verstanden um Elemente in XML-Dokumenteeinzufuumlgen Neben einfa)en Links aumlhnli) HTML-Links werden au) fortge-s)riene Links mit mehreren Zielen abgebildet
Web Coverage Service223Ein Web Coverage Service (WCS) liefert Geodaten die Phaumlnomene mit raumlumli)erVariabilitaumlt repraumlsentieren Hierzu gehoumlren beispielsweise Temperaturvertei-lung oder Houmlhenmodelle Diese Daten koumlnnen sehr detailliert und rei)haltigsein Neben der Visualisierung koumlnnen mit dem WCS thematis)e Daten bereit-gestellt werden beispielsweise zur Verwendung in komplexen Klima- oderUumlberflutungssimulationen Die Ausgabe der WCS-Daten kann sowohl im Ra-ster- als au) im Vektordatenformat erfolgen Momentan ist die Spezifikationjedo) auf einfa)e so genannte Grid Coverages begrenzt dh die Daten wer-den in festen Abstaumlnden wie in einem Gier strukturiert Ein WCS unterstuumltztdrei Operationen GetCapabilities DescribeCoverage und GetCoverage
Catalog Service224Mit Hilfe eines Katalogdienstes kann ein Nutzer in einer Infrastruktur na)Geodaten und Geodiensten zB WMS-Angebote su)en Hierzu werden ihreBes)reibungen die so genannten Metadaten im Catalogue Service Web (CSW)angemeldet um sie bei einer Su)e au) finden zu koumlnnen Diese Metadatenenthalten ua Informationen uumlber die Lage die Aufloumlsung oder den Maszligstabdie Qualitaumlt und Aktualitaumlt der Daten den Anbieter und die Zugriffsmoumlgli)-keiten Metainformationssysteme ermoumlgli)en in der Regel Metadaten zu er-fassen zu spei)ern auszuwerten und zu praumlsentieren
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Abbildung 6 Web Coverage Service
Karte
Abbildung 7 Catalog Service Web
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Web Feature Service Gazeeer225Der Web Feature Service Gazeeer (WFS-G) oder kurz Gazeeer Service lehnt si)in seiner Funktion an den Web Feature Service an Ein WFS-G s)a1 den Zu-gang zu raumbezogenen Daten uumlber geographis)e Namensverzei)nisse (englGazeeer) dh er liefert zu einem geographis)en Namen die Koordinaten oderstellt das Objekt in einem passenden Kartenauss)ni dar Er kann somit alsSu)dienst fuumlr Objekte (zB Hausadressen Ortsnamen etc) genutzt werden
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer
Anfangs wurde der WFS-G nur fuumlr digitale Namensverzei)nisse mit Punktko-ordinaten eingesetzt Mehr und mehr werden nun au) Objekte mit Linien-oder Flauml)engeometrien abgebildet O2 ist es zwemaumlszligig zu einem Objektsowohl seine Mielpunkts- als au) seine Umringskoordinaten zu spei)ernum flexibel in der Auswertung und der Darstellung zu sein Ein WFS-G kannau) in der umgekehrten Reihenfolge verwendet werden indem er zu einemKartenauss)ni die dazugehoumlrigen geographis)en Namen liefert Zum Zeit-punkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist der WFS-G no) kein verab-s)iedeter OGC-Standard
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Web Coordinate Transformation Service226Der Web Coordinate Transformation Service (WCTS) ist ein Webservice der aufGrundlage von festgelegten Transformationsparametern Koordinaten zwis)enReferenzsystemen umre)net zB von der Universalen-Transversalen-Merca-tor-Projektion in die Gauszlig-Kruumlger-Projektion Notwendig ist dieser Service dao2mals Geodaten aus vers)iedenen Quellen zusammengefuumlhrt werden muumls-sen Die Umre)nung erfolgt zur Laufzeit der Anfrage Dadur) koumlnnen Geo-daten in Geodateninfrastrukturen in ihren originaumlren Referenzsystemen gehal-ten werden Auss)laggebend fuumlr eine Haltung der Daten in mehreren Refe-renzsystemen sind ansonsten besondere Anforderungen an die notwendigeGenauigkeit und Performanz
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service
Der WCTS ist von der OGC no) ni)t als Standard verabs)iedet Glei)wohlgibt es bereits eine Reihe funktionierender So2ware-Implementierungen uabeim Bundesamt fuumlr Kartographie und Geodaumlsie (BKG)
Web Terrain Service227Ein Web Terrain Service (WTS) orientiert si) sehr stark am Konzept des WMSaber ermoumlgli)t zusaumltzli) eine 3D-Visualisierung von Geodaten Auf Anfrageliefert der Dienst statis)e 3D-Karten als Bilder zuruuml Grundlage dafuumlr bildendie Houmlhenangaben digitaler Gelaumlndemodelle WTS finden fuumlr unters)iedli)eZwee in Berei)en wie Geologie Tourismus Standortplanung Raumsimula-tion und Stadtmarketing sowie in Untersu)ungen im Berei) der Naturwis-
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sens)a2en Anwendung Derzeit liegt die Spezifikation des WTS als Entwurfbeim OGC vor
Abbildung 10 Web Terrain Service
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Auau und Betrieb webbasierter3Geodienste
Im folgenden Kapitel werden Hinweise zum praktis)en Vorgehen beim Auf-bau und Betrieb einzelner Geodienste gegeben Dabei werden im Wesentli)enGeodienste aufgegriffen die bereits im Abs)ni 22 des Leitfadens im Hinbliauf Funktionalitaumlt und Einsatzmoumlgli)keiten bes)rieben wurden1
Geodienste erfuumlllen keinen Selbstzwe sie sind vielmehr das Fundament fuumlrdie automatisierte Beantwortung raumbezogener Fragestellungen wie sie uaim Rahmen amtli)er Fa)verfahren au2reten zB bdquoWie ho) ist der Boden-ri)twert in einem bestimmten Arealldquo oder bdquoWo liegen S)utzgebiete die ei-nem bestimmten Nutzungszwe entgegenstehenldquo Im Abs)ni 35 werdendeshalb Aspekte der Einbeung der Dienste in te)nis)e Betriebsumgebun-gen uumlbergreifende Geodateninfrastrukturen (GDI) und E-Government-Anwen-dungen aufgegriffen
Einfuumlhrung31
bdquoWie kann i) meine Geodaten uumlber Dienste im Inter- oder Intranet bereitstellenund wel)e Dinge muumlssen dabei beruumlsi)tigt werdenldquo Dies ist eine haumlufiggestellte Frage die si) im Zusammenhang mit dem Auau und Betrieb vonGeodiensten ergibt Die Motivation zum Auau von Geodiensten kann vielfaumll-tig sein etwa
organisatoris)e und re)tli)e Vorgaben zBbullINSPIRE (₋ Infrastructure for Spatial Information in Europe re)tskrauml2igeEU-Ri)tlinie)die Geodatenzugangsgesetze des Bundes und der Laumlnder wel)e zur₋Umsetzung der Ri)tlinie verabs)iedet werdendie GDI-DE (₋ Geodateninfrastruktur Deutsampland)SEIS (₋ Shared Environmental Information System) der Europaumlis)en Kom-mission und der Europaumlis)en Umweltagentur oderdie europaumlis)e₋ Wasserrahmenriamptlinie (WRRL)
1 Hinweis Die in diesem Leitfaden genannten Kosten und Zeitaufwaumlnde sind ni)t verbindli) Sie
ergeben si) aus Erfahrungen sowie S)aumltzungen und sollen nur einen groben Eindru uumlber Kosten
und Zeitaufwand vermieln
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ges)auml2li)e Anforderungen wie die Verbesserung von Verwaltungs-bullverfahren effiziente Bearbeitung von fa)li)en AufgabenstellungenSteigerung des Geodatenvertriebs oder s)li)t die Reduzierung derHeterogenitaumlt von Produkt- und Datenlands)a2en
allgemeine politis)e Zielsetzungen wie die Steigerung der Transpa-bullrenz des Verwaltungshandelns der Buumlrgerfreundli)keit und Buumlrger-beteiligung der Verbesserung der Wirts)a2sfoumlrderung oder generellder Araktivitaumlt einer Region
Vor der Implementierung eines Geodienstes ist es somit sinnvoll si) Klarheituumlber den Zwe des Dienstes und seine eventuelle Rolle im Sinne uumlbergeordneterZiele undoder Ar)itekturen und Infrastrukturen der Organisation zu vers)af-fen Mit einem vorauss)auenden Konzept koumlnnen neu au+ommende Aufgabenwie die Ergaumlnzung weiterer Dienste (vgl Abs)ni 34) oder die Unterstuumltzungvon E-Government-Anforderungen (vgl Abs)ni 35) beruumlsi)tigt werden
Dienste bilden die Grundlage fuumlr die Entwilung von Anwendungen in ser-viceorientierten Arampitekturen (SOA) Die Dienste agieren als autonome Einheitendie untereinander in Interaktion treten zu prozessualen Mehrwertdienstenkombiniert (bdquoor)estriertldquo) und auf Basis standardisierter S)nistellen undProtokolle uumlber Adapter in Anwendungen und Fa)verfahren integriert werdenkoumlnnen Eine derartige offene bdquoDienstelands)a2ldquo kann s)riweise angepasstund erweitert werden Der dienstorientierte Ansatz bildet somit den Rahmenum hinsi)tli) si)wandelnder gesetzli)er organisatoris)er und te)nis)erBedingungen eine hohe Flexibilitaumlt und Agilitaumlt zu si)ernIst ein Dienst erst einmal im Betrieb kann es vorkommen dass weitere Interes-senten aufmerksam werden und den Dienst ebenfalls nutzen wollen Geradedann zeigt es si) ob der aufgesetzte Dienst wirkli) interoperabel ist und si)in andere Fa)verfahren beispielsweise anderer Behoumlrden oder Wirts)a2sun-ternehmen ohne groszligen Aufwand integrieren laumlsst Seitens der GDI-DE wer-den hierzu entspre)ende Standards empfohlen (vgl Abs)ni 215) Weiteredetaillierte und allgemeine Erlaumluterungen zum Auau interoperabler Diensteund Anwendungen im Kontext einer deuts)landweiten Geodateninfrastrukturenthaumllt das Dokument bdquoAr)itektur der GDI-DEldquo
Planung32
Die Entwilung von Geodiensten sollte als Projekt mit klar definierten Zeit-Aufwands- und Qualitaumltszielen verstanden werden Dabei muumlssen eine Reihevon Fragestellungen betra)tet werden
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Wel)e Anwender undoder Anwendungen benoumltigen den Geodienstbullggf au) uumlber den klassis)en Geo-Anwendungsberei) hinaus wiezB eine Einbeung in eine uumlbergreifende SOA-Plaform
Wel)e Inhalte und S)nistellen muumlssen entspre)end bereitgestelltbullwerden
Wel)e funktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zB Sa)-bulldatenabfrage benutzerdefinierbare Legende und Editierbarkeit
Wel)e organisatoris)en und re)tli)en Rahmenbedingungen sindbullzu bea)ten
Wel)e ni)tfunktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zBbullVerfuumlgbarkeit Performance Si)erheit und Skalierbarkeit
Wel)e te)nis)en Voraussetzungen und Anforderungen sind zu be-bulla)ten wie beispielsweise zugrunde liegende Geodatenbank und Da-tenmodell ggf separat anzubindenden Sa)datenbanken aus Fa)ver-fahren GIS-So2ware Web-Map-Server-So2ware und unterstuumltzteS)nistellen (WMS WFS etc)
Wel)e formalen Rahmenbedingungen sind zu bea)ten wie zB Si-bull)erheitsri)tlinien Datens)utz Nutzungsre)te und Copyrights
Sind lizenzre)tli)e Fragen fuumlr Daten Drier zu klaumlrenbull
Daruumlber hinaus sind weitere Fragen die klassis)en Aufgaben des Projektma-nagements aller IT-Projekte zu klaumlren
verfuumlgbaren finanziellen und personellen Ressourcenbull
dem benoumltigten Know-howbull
S)ulungsnotwendigkeitenbull
So2ware- und Systemauswahlbull
Testszenarien und Abnahmemodalitaumlten sowiebull
Betrieb und Wartungbull
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Hilfestellung bieten dabei Vorgehensmodelle wie beispielsweise das V-Modellonline verfuumlgbar unter hpwwwv-modell-xtde und die umfangrei) vorhan-dene Fa)literatur zu diesem Thema
Datenhaltung33
Grundlage fuumlr die Entwilung und Bereitstellung von Geodiensten sind dieDaten wie Metadaten und Geodaten ndash mit oder ohne Sa)daten Sie werden inder Regel in Datenbanken teilweise aber au) in Dateisystemen gehalten Indiesem Leitfaden sind Auau und Pflege von Geodatenbanken ni)t Gegen-stand der Betra)tung Denno) sollen hier die grundlegenden Moumlgli)keitenzentraler und dezentraler Datenhaltung erlaumlutert werden Dies ist im Kontextdieses Dokuments sowohl fuumlr die Verwaltung von Metadaten als au) von Se-kundaumlrgeodaten relevant auf deren Grundlage Geodienste aufgesetzt werdenFuumlr die Bereitstellung von Diensten die Sekundaumlrzween dienen ndash also ni)t derBearbeitung der primaumlren Fa)aufgabe ndash wird dringend empfohlen eine Trennungvon den primaumlren Produktionssystemen einzuriampten Zu groszlig ist die Gefahr vonnegativen We)selwirkungen des Produktionsbetriebs im jeweiligen Verfahrenund der Nutzung dur) die (teilweise) unbekannten Nutzer und Anwendungenfuumlr beide Seiten Sinnvoll ist dagegen die Implementierung eines Sekundaumlrda-tenbestandes fuumlr den Dienst Dieser Sekundaumlrbestand muss regelmaumlszligig moumlg-li)st automatis) aus dem Primaumlrverfahren aktualisiert werden etwa dur)unidirektionale Replikation der zugrunde liegenden Datenbanken Dadur)kann ggf au) gewaumlhrleistet werden dass vorhandene sensible Teildatenberei-)e aus dem Primaumlrsystem fuumlr die Uumlbertragung gefiltert und oumlffentli)en Nut-zern des Dienstes erst gar ni)t zugaumlngli) gema)t werden
Der Auau von Sekundaumlrdatenbestaumlnden kann mit erhebli)em finanziellemMehraufwand fuumlr Hardware und So2ware-Lizenzen verbunden sein Die Not-wendigkeit zur Kostenoptimierung legt es daher nahe die Sekundaumlrdatenuumlbergreifend in einem zentralen System zusammenzufuumlhren Dur) dieseZentralisierung der Sekundaumlrdatenbestaumlnde koumlnnen Synergien bei der Hard-und So2warebes)affung Wartung und der Umsetzung von ni)tfunktionalenAnforderungen der Anwender und Anwendungen wie Service Levels Perfor-mance (Load Balancing) oder IT-Si)erheit ausges)oumlp2 werden Dem gegen-uumlber steht ein erhoumlhter Abstimmungsbedarf und damit einhergehend ein ge-wisser Verlust an Flexibilitaumlt Beide Ar)itekturen haben daher ihre Bere)ti-gung und sollen im Folgenden gegenuumlber gestellt werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Abbildung 6 Web Coverage Service
Karte
Abbildung 7 Catalog Service Web
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Web Feature Service Gazeeer225Der Web Feature Service Gazeeer (WFS-G) oder kurz Gazeeer Service lehnt si)in seiner Funktion an den Web Feature Service an Ein WFS-G s)a1 den Zu-gang zu raumbezogenen Daten uumlber geographis)e Namensverzei)nisse (englGazeeer) dh er liefert zu einem geographis)en Namen die Koordinaten oderstellt das Objekt in einem passenden Kartenauss)ni dar Er kann somit alsSu)dienst fuumlr Objekte (zB Hausadressen Ortsnamen etc) genutzt werden
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer
Anfangs wurde der WFS-G nur fuumlr digitale Namensverzei)nisse mit Punktko-ordinaten eingesetzt Mehr und mehr werden nun au) Objekte mit Linien-oder Flauml)engeometrien abgebildet O2 ist es zwemaumlszligig zu einem Objektsowohl seine Mielpunkts- als au) seine Umringskoordinaten zu spei)ernum flexibel in der Auswertung und der Darstellung zu sein Ein WFS-G kannau) in der umgekehrten Reihenfolge verwendet werden indem er zu einemKartenauss)ni die dazugehoumlrigen geographis)en Namen liefert Zum Zeit-punkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist der WFS-G no) kein verab-s)iedeter OGC-Standard
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Web Coordinate Transformation Service226Der Web Coordinate Transformation Service (WCTS) ist ein Webservice der aufGrundlage von festgelegten Transformationsparametern Koordinaten zwis)enReferenzsystemen umre)net zB von der Universalen-Transversalen-Merca-tor-Projektion in die Gauszlig-Kruumlger-Projektion Notwendig ist dieser Service dao2mals Geodaten aus vers)iedenen Quellen zusammengefuumlhrt werden muumls-sen Die Umre)nung erfolgt zur Laufzeit der Anfrage Dadur) koumlnnen Geo-daten in Geodateninfrastrukturen in ihren originaumlren Referenzsystemen gehal-ten werden Auss)laggebend fuumlr eine Haltung der Daten in mehreren Refe-renzsystemen sind ansonsten besondere Anforderungen an die notwendigeGenauigkeit und Performanz
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service
Der WCTS ist von der OGC no) ni)t als Standard verabs)iedet Glei)wohlgibt es bereits eine Reihe funktionierender So2ware-Implementierungen uabeim Bundesamt fuumlr Kartographie und Geodaumlsie (BKG)
Web Terrain Service227Ein Web Terrain Service (WTS) orientiert si) sehr stark am Konzept des WMSaber ermoumlgli)t zusaumltzli) eine 3D-Visualisierung von Geodaten Auf Anfrageliefert der Dienst statis)e 3D-Karten als Bilder zuruuml Grundlage dafuumlr bildendie Houmlhenangaben digitaler Gelaumlndemodelle WTS finden fuumlr unters)iedli)eZwee in Berei)en wie Geologie Tourismus Standortplanung Raumsimula-tion und Stadtmarketing sowie in Untersu)ungen im Berei) der Naturwis-
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sens)a2en Anwendung Derzeit liegt die Spezifikation des WTS als Entwurfbeim OGC vor
Abbildung 10 Web Terrain Service
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Auau und Betrieb webbasierter3Geodienste
Im folgenden Kapitel werden Hinweise zum praktis)en Vorgehen beim Auf-bau und Betrieb einzelner Geodienste gegeben Dabei werden im Wesentli)enGeodienste aufgegriffen die bereits im Abs)ni 22 des Leitfadens im Hinbliauf Funktionalitaumlt und Einsatzmoumlgli)keiten bes)rieben wurden1
Geodienste erfuumlllen keinen Selbstzwe sie sind vielmehr das Fundament fuumlrdie automatisierte Beantwortung raumbezogener Fragestellungen wie sie uaim Rahmen amtli)er Fa)verfahren au2reten zB bdquoWie ho) ist der Boden-ri)twert in einem bestimmten Arealldquo oder bdquoWo liegen S)utzgebiete die ei-nem bestimmten Nutzungszwe entgegenstehenldquo Im Abs)ni 35 werdendeshalb Aspekte der Einbeung der Dienste in te)nis)e Betriebsumgebun-gen uumlbergreifende Geodateninfrastrukturen (GDI) und E-Government-Anwen-dungen aufgegriffen
Einfuumlhrung31
bdquoWie kann i) meine Geodaten uumlber Dienste im Inter- oder Intranet bereitstellenund wel)e Dinge muumlssen dabei beruumlsi)tigt werdenldquo Dies ist eine haumlufiggestellte Frage die si) im Zusammenhang mit dem Auau und Betrieb vonGeodiensten ergibt Die Motivation zum Auau von Geodiensten kann vielfaumll-tig sein etwa
organisatoris)e und re)tli)e Vorgaben zBbullINSPIRE (₋ Infrastructure for Spatial Information in Europe re)tskrauml2igeEU-Ri)tlinie)die Geodatenzugangsgesetze des Bundes und der Laumlnder wel)e zur₋Umsetzung der Ri)tlinie verabs)iedet werdendie GDI-DE (₋ Geodateninfrastruktur Deutsampland)SEIS (₋ Shared Environmental Information System) der Europaumlis)en Kom-mission und der Europaumlis)en Umweltagentur oderdie europaumlis)e₋ Wasserrahmenriamptlinie (WRRL)
1 Hinweis Die in diesem Leitfaden genannten Kosten und Zeitaufwaumlnde sind ni)t verbindli) Sie
ergeben si) aus Erfahrungen sowie S)aumltzungen und sollen nur einen groben Eindru uumlber Kosten
und Zeitaufwand vermieln
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ges)auml2li)e Anforderungen wie die Verbesserung von Verwaltungs-bullverfahren effiziente Bearbeitung von fa)li)en AufgabenstellungenSteigerung des Geodatenvertriebs oder s)li)t die Reduzierung derHeterogenitaumlt von Produkt- und Datenlands)a2en
allgemeine politis)e Zielsetzungen wie die Steigerung der Transpa-bullrenz des Verwaltungshandelns der Buumlrgerfreundli)keit und Buumlrger-beteiligung der Verbesserung der Wirts)a2sfoumlrderung oder generellder Araktivitaumlt einer Region
Vor der Implementierung eines Geodienstes ist es somit sinnvoll si) Klarheituumlber den Zwe des Dienstes und seine eventuelle Rolle im Sinne uumlbergeordneterZiele undoder Ar)itekturen und Infrastrukturen der Organisation zu vers)af-fen Mit einem vorauss)auenden Konzept koumlnnen neu au+ommende Aufgabenwie die Ergaumlnzung weiterer Dienste (vgl Abs)ni 34) oder die Unterstuumltzungvon E-Government-Anforderungen (vgl Abs)ni 35) beruumlsi)tigt werden
Dienste bilden die Grundlage fuumlr die Entwilung von Anwendungen in ser-viceorientierten Arampitekturen (SOA) Die Dienste agieren als autonome Einheitendie untereinander in Interaktion treten zu prozessualen Mehrwertdienstenkombiniert (bdquoor)estriertldquo) und auf Basis standardisierter S)nistellen undProtokolle uumlber Adapter in Anwendungen und Fa)verfahren integriert werdenkoumlnnen Eine derartige offene bdquoDienstelands)a2ldquo kann s)riweise angepasstund erweitert werden Der dienstorientierte Ansatz bildet somit den Rahmenum hinsi)tli) si)wandelnder gesetzli)er organisatoris)er und te)nis)erBedingungen eine hohe Flexibilitaumlt und Agilitaumlt zu si)ernIst ein Dienst erst einmal im Betrieb kann es vorkommen dass weitere Interes-senten aufmerksam werden und den Dienst ebenfalls nutzen wollen Geradedann zeigt es si) ob der aufgesetzte Dienst wirkli) interoperabel ist und si)in andere Fa)verfahren beispielsweise anderer Behoumlrden oder Wirts)a2sun-ternehmen ohne groszligen Aufwand integrieren laumlsst Seitens der GDI-DE wer-den hierzu entspre)ende Standards empfohlen (vgl Abs)ni 215) Weiteredetaillierte und allgemeine Erlaumluterungen zum Auau interoperabler Diensteund Anwendungen im Kontext einer deuts)landweiten Geodateninfrastrukturenthaumllt das Dokument bdquoAr)itektur der GDI-DEldquo
Planung32
Die Entwilung von Geodiensten sollte als Projekt mit klar definierten Zeit-Aufwands- und Qualitaumltszielen verstanden werden Dabei muumlssen eine Reihevon Fragestellungen betra)tet werden
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Wel)e Anwender undoder Anwendungen benoumltigen den Geodienstbullggf au) uumlber den klassis)en Geo-Anwendungsberei) hinaus wiezB eine Einbeung in eine uumlbergreifende SOA-Plaform
Wel)e Inhalte und S)nistellen muumlssen entspre)end bereitgestelltbullwerden
Wel)e funktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zB Sa)-bulldatenabfrage benutzerdefinierbare Legende und Editierbarkeit
Wel)e organisatoris)en und re)tli)en Rahmenbedingungen sindbullzu bea)ten
Wel)e ni)tfunktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zBbullVerfuumlgbarkeit Performance Si)erheit und Skalierbarkeit
Wel)e te)nis)en Voraussetzungen und Anforderungen sind zu be-bulla)ten wie beispielsweise zugrunde liegende Geodatenbank und Da-tenmodell ggf separat anzubindenden Sa)datenbanken aus Fa)ver-fahren GIS-So2ware Web-Map-Server-So2ware und unterstuumltzteS)nistellen (WMS WFS etc)
Wel)e formalen Rahmenbedingungen sind zu bea)ten wie zB Si-bull)erheitsri)tlinien Datens)utz Nutzungsre)te und Copyrights
Sind lizenzre)tli)e Fragen fuumlr Daten Drier zu klaumlrenbull
Daruumlber hinaus sind weitere Fragen die klassis)en Aufgaben des Projektma-nagements aller IT-Projekte zu klaumlren
verfuumlgbaren finanziellen und personellen Ressourcenbull
dem benoumltigten Know-howbull
S)ulungsnotwendigkeitenbull
So2ware- und Systemauswahlbull
Testszenarien und Abnahmemodalitaumlten sowiebull
Betrieb und Wartungbull
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Hilfestellung bieten dabei Vorgehensmodelle wie beispielsweise das V-Modellonline verfuumlgbar unter hpwwwv-modell-xtde und die umfangrei) vorhan-dene Fa)literatur zu diesem Thema
Datenhaltung33
Grundlage fuumlr die Entwilung und Bereitstellung von Geodiensten sind dieDaten wie Metadaten und Geodaten ndash mit oder ohne Sa)daten Sie werden inder Regel in Datenbanken teilweise aber au) in Dateisystemen gehalten Indiesem Leitfaden sind Auau und Pflege von Geodatenbanken ni)t Gegen-stand der Betra)tung Denno) sollen hier die grundlegenden Moumlgli)keitenzentraler und dezentraler Datenhaltung erlaumlutert werden Dies ist im Kontextdieses Dokuments sowohl fuumlr die Verwaltung von Metadaten als au) von Se-kundaumlrgeodaten relevant auf deren Grundlage Geodienste aufgesetzt werdenFuumlr die Bereitstellung von Diensten die Sekundaumlrzween dienen ndash also ni)t derBearbeitung der primaumlren Fa)aufgabe ndash wird dringend empfohlen eine Trennungvon den primaumlren Produktionssystemen einzuriampten Zu groszlig ist die Gefahr vonnegativen We)selwirkungen des Produktionsbetriebs im jeweiligen Verfahrenund der Nutzung dur) die (teilweise) unbekannten Nutzer und Anwendungenfuumlr beide Seiten Sinnvoll ist dagegen die Implementierung eines Sekundaumlrda-tenbestandes fuumlr den Dienst Dieser Sekundaumlrbestand muss regelmaumlszligig moumlg-li)st automatis) aus dem Primaumlrverfahren aktualisiert werden etwa dur)unidirektionale Replikation der zugrunde liegenden Datenbanken Dadur)kann ggf au) gewaumlhrleistet werden dass vorhandene sensible Teildatenberei-)e aus dem Primaumlrsystem fuumlr die Uumlbertragung gefiltert und oumlffentli)en Nut-zern des Dienstes erst gar ni)t zugaumlngli) gema)t werden
Der Auau von Sekundaumlrdatenbestaumlnden kann mit erhebli)em finanziellemMehraufwand fuumlr Hardware und So2ware-Lizenzen verbunden sein Die Not-wendigkeit zur Kostenoptimierung legt es daher nahe die Sekundaumlrdatenuumlbergreifend in einem zentralen System zusammenzufuumlhren Dur) dieseZentralisierung der Sekundaumlrdatenbestaumlnde koumlnnen Synergien bei der Hard-und So2warebes)affung Wartung und der Umsetzung von ni)tfunktionalenAnforderungen der Anwender und Anwendungen wie Service Levels Perfor-mance (Load Balancing) oder IT-Si)erheit ausges)oumlp2 werden Dem gegen-uumlber steht ein erhoumlhter Abstimmungsbedarf und damit einhergehend ein ge-wisser Verlust an Flexibilitaumlt Beide Ar)itekturen haben daher ihre Bere)ti-gung und sollen im Folgenden gegenuumlber gestellt werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Web Feature Service Gazeeer225Der Web Feature Service Gazeeer (WFS-G) oder kurz Gazeeer Service lehnt si)in seiner Funktion an den Web Feature Service an Ein WFS-G s)a1 den Zu-gang zu raumbezogenen Daten uumlber geographis)e Namensverzei)nisse (englGazeeer) dh er liefert zu einem geographis)en Namen die Koordinaten oderstellt das Objekt in einem passenden Kartenauss)ni dar Er kann somit alsSu)dienst fuumlr Objekte (zB Hausadressen Ortsnamen etc) genutzt werden
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer
Anfangs wurde der WFS-G nur fuumlr digitale Namensverzei)nisse mit Punktko-ordinaten eingesetzt Mehr und mehr werden nun au) Objekte mit Linien-oder Flauml)engeometrien abgebildet O2 ist es zwemaumlszligig zu einem Objektsowohl seine Mielpunkts- als au) seine Umringskoordinaten zu spei)ernum flexibel in der Auswertung und der Darstellung zu sein Ein WFS-G kannau) in der umgekehrten Reihenfolge verwendet werden indem er zu einemKartenauss)ni die dazugehoumlrigen geographis)en Namen liefert Zum Zeit-punkt der Veroumlffentli)ung dieses Leitfadens ist der WFS-G no) kein verab-s)iedeter OGC-Standard
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Web Coordinate Transformation Service226Der Web Coordinate Transformation Service (WCTS) ist ein Webservice der aufGrundlage von festgelegten Transformationsparametern Koordinaten zwis)enReferenzsystemen umre)net zB von der Universalen-Transversalen-Merca-tor-Projektion in die Gauszlig-Kruumlger-Projektion Notwendig ist dieser Service dao2mals Geodaten aus vers)iedenen Quellen zusammengefuumlhrt werden muumls-sen Die Umre)nung erfolgt zur Laufzeit der Anfrage Dadur) koumlnnen Geo-daten in Geodateninfrastrukturen in ihren originaumlren Referenzsystemen gehal-ten werden Auss)laggebend fuumlr eine Haltung der Daten in mehreren Refe-renzsystemen sind ansonsten besondere Anforderungen an die notwendigeGenauigkeit und Performanz
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service
Der WCTS ist von der OGC no) ni)t als Standard verabs)iedet Glei)wohlgibt es bereits eine Reihe funktionierender So2ware-Implementierungen uabeim Bundesamt fuumlr Kartographie und Geodaumlsie (BKG)
Web Terrain Service227Ein Web Terrain Service (WTS) orientiert si) sehr stark am Konzept des WMSaber ermoumlgli)t zusaumltzli) eine 3D-Visualisierung von Geodaten Auf Anfrageliefert der Dienst statis)e 3D-Karten als Bilder zuruuml Grundlage dafuumlr bildendie Houmlhenangaben digitaler Gelaumlndemodelle WTS finden fuumlr unters)iedli)eZwee in Berei)en wie Geologie Tourismus Standortplanung Raumsimula-tion und Stadtmarketing sowie in Untersu)ungen im Berei) der Naturwis-
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sens)a2en Anwendung Derzeit liegt die Spezifikation des WTS als Entwurfbeim OGC vor
Abbildung 10 Web Terrain Service
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Auau und Betrieb webbasierter3Geodienste
Im folgenden Kapitel werden Hinweise zum praktis)en Vorgehen beim Auf-bau und Betrieb einzelner Geodienste gegeben Dabei werden im Wesentli)enGeodienste aufgegriffen die bereits im Abs)ni 22 des Leitfadens im Hinbliauf Funktionalitaumlt und Einsatzmoumlgli)keiten bes)rieben wurden1
Geodienste erfuumlllen keinen Selbstzwe sie sind vielmehr das Fundament fuumlrdie automatisierte Beantwortung raumbezogener Fragestellungen wie sie uaim Rahmen amtli)er Fa)verfahren au2reten zB bdquoWie ho) ist der Boden-ri)twert in einem bestimmten Arealldquo oder bdquoWo liegen S)utzgebiete die ei-nem bestimmten Nutzungszwe entgegenstehenldquo Im Abs)ni 35 werdendeshalb Aspekte der Einbeung der Dienste in te)nis)e Betriebsumgebun-gen uumlbergreifende Geodateninfrastrukturen (GDI) und E-Government-Anwen-dungen aufgegriffen
Einfuumlhrung31
bdquoWie kann i) meine Geodaten uumlber Dienste im Inter- oder Intranet bereitstellenund wel)e Dinge muumlssen dabei beruumlsi)tigt werdenldquo Dies ist eine haumlufiggestellte Frage die si) im Zusammenhang mit dem Auau und Betrieb vonGeodiensten ergibt Die Motivation zum Auau von Geodiensten kann vielfaumll-tig sein etwa
organisatoris)e und re)tli)e Vorgaben zBbullINSPIRE (₋ Infrastructure for Spatial Information in Europe re)tskrauml2igeEU-Ri)tlinie)die Geodatenzugangsgesetze des Bundes und der Laumlnder wel)e zur₋Umsetzung der Ri)tlinie verabs)iedet werdendie GDI-DE (₋ Geodateninfrastruktur Deutsampland)SEIS (₋ Shared Environmental Information System) der Europaumlis)en Kom-mission und der Europaumlis)en Umweltagentur oderdie europaumlis)e₋ Wasserrahmenriamptlinie (WRRL)
1 Hinweis Die in diesem Leitfaden genannten Kosten und Zeitaufwaumlnde sind ni)t verbindli) Sie
ergeben si) aus Erfahrungen sowie S)aumltzungen und sollen nur einen groben Eindru uumlber Kosten
und Zeitaufwand vermieln
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ges)auml2li)e Anforderungen wie die Verbesserung von Verwaltungs-bullverfahren effiziente Bearbeitung von fa)li)en AufgabenstellungenSteigerung des Geodatenvertriebs oder s)li)t die Reduzierung derHeterogenitaumlt von Produkt- und Datenlands)a2en
allgemeine politis)e Zielsetzungen wie die Steigerung der Transpa-bullrenz des Verwaltungshandelns der Buumlrgerfreundli)keit und Buumlrger-beteiligung der Verbesserung der Wirts)a2sfoumlrderung oder generellder Araktivitaumlt einer Region
Vor der Implementierung eines Geodienstes ist es somit sinnvoll si) Klarheituumlber den Zwe des Dienstes und seine eventuelle Rolle im Sinne uumlbergeordneterZiele undoder Ar)itekturen und Infrastrukturen der Organisation zu vers)af-fen Mit einem vorauss)auenden Konzept koumlnnen neu au+ommende Aufgabenwie die Ergaumlnzung weiterer Dienste (vgl Abs)ni 34) oder die Unterstuumltzungvon E-Government-Anforderungen (vgl Abs)ni 35) beruumlsi)tigt werden
Dienste bilden die Grundlage fuumlr die Entwilung von Anwendungen in ser-viceorientierten Arampitekturen (SOA) Die Dienste agieren als autonome Einheitendie untereinander in Interaktion treten zu prozessualen Mehrwertdienstenkombiniert (bdquoor)estriertldquo) und auf Basis standardisierter S)nistellen undProtokolle uumlber Adapter in Anwendungen und Fa)verfahren integriert werdenkoumlnnen Eine derartige offene bdquoDienstelands)a2ldquo kann s)riweise angepasstund erweitert werden Der dienstorientierte Ansatz bildet somit den Rahmenum hinsi)tli) si)wandelnder gesetzli)er organisatoris)er und te)nis)erBedingungen eine hohe Flexibilitaumlt und Agilitaumlt zu si)ernIst ein Dienst erst einmal im Betrieb kann es vorkommen dass weitere Interes-senten aufmerksam werden und den Dienst ebenfalls nutzen wollen Geradedann zeigt es si) ob der aufgesetzte Dienst wirkli) interoperabel ist und si)in andere Fa)verfahren beispielsweise anderer Behoumlrden oder Wirts)a2sun-ternehmen ohne groszligen Aufwand integrieren laumlsst Seitens der GDI-DE wer-den hierzu entspre)ende Standards empfohlen (vgl Abs)ni 215) Weiteredetaillierte und allgemeine Erlaumluterungen zum Auau interoperabler Diensteund Anwendungen im Kontext einer deuts)landweiten Geodateninfrastrukturenthaumllt das Dokument bdquoAr)itektur der GDI-DEldquo
Planung32
Die Entwilung von Geodiensten sollte als Projekt mit klar definierten Zeit-Aufwands- und Qualitaumltszielen verstanden werden Dabei muumlssen eine Reihevon Fragestellungen betra)tet werden
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Wel)e Anwender undoder Anwendungen benoumltigen den Geodienstbullggf au) uumlber den klassis)en Geo-Anwendungsberei) hinaus wiezB eine Einbeung in eine uumlbergreifende SOA-Plaform
Wel)e Inhalte und S)nistellen muumlssen entspre)end bereitgestelltbullwerden
Wel)e funktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zB Sa)-bulldatenabfrage benutzerdefinierbare Legende und Editierbarkeit
Wel)e organisatoris)en und re)tli)en Rahmenbedingungen sindbullzu bea)ten
Wel)e ni)tfunktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zBbullVerfuumlgbarkeit Performance Si)erheit und Skalierbarkeit
Wel)e te)nis)en Voraussetzungen und Anforderungen sind zu be-bulla)ten wie beispielsweise zugrunde liegende Geodatenbank und Da-tenmodell ggf separat anzubindenden Sa)datenbanken aus Fa)ver-fahren GIS-So2ware Web-Map-Server-So2ware und unterstuumltzteS)nistellen (WMS WFS etc)
Wel)e formalen Rahmenbedingungen sind zu bea)ten wie zB Si-bull)erheitsri)tlinien Datens)utz Nutzungsre)te und Copyrights
Sind lizenzre)tli)e Fragen fuumlr Daten Drier zu klaumlrenbull
Daruumlber hinaus sind weitere Fragen die klassis)en Aufgaben des Projektma-nagements aller IT-Projekte zu klaumlren
verfuumlgbaren finanziellen und personellen Ressourcenbull
dem benoumltigten Know-howbull
S)ulungsnotwendigkeitenbull
So2ware- und Systemauswahlbull
Testszenarien und Abnahmemodalitaumlten sowiebull
Betrieb und Wartungbull
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Hilfestellung bieten dabei Vorgehensmodelle wie beispielsweise das V-Modellonline verfuumlgbar unter hpwwwv-modell-xtde und die umfangrei) vorhan-dene Fa)literatur zu diesem Thema
Datenhaltung33
Grundlage fuumlr die Entwilung und Bereitstellung von Geodiensten sind dieDaten wie Metadaten und Geodaten ndash mit oder ohne Sa)daten Sie werden inder Regel in Datenbanken teilweise aber au) in Dateisystemen gehalten Indiesem Leitfaden sind Auau und Pflege von Geodatenbanken ni)t Gegen-stand der Betra)tung Denno) sollen hier die grundlegenden Moumlgli)keitenzentraler und dezentraler Datenhaltung erlaumlutert werden Dies ist im Kontextdieses Dokuments sowohl fuumlr die Verwaltung von Metadaten als au) von Se-kundaumlrgeodaten relevant auf deren Grundlage Geodienste aufgesetzt werdenFuumlr die Bereitstellung von Diensten die Sekundaumlrzween dienen ndash also ni)t derBearbeitung der primaumlren Fa)aufgabe ndash wird dringend empfohlen eine Trennungvon den primaumlren Produktionssystemen einzuriampten Zu groszlig ist die Gefahr vonnegativen We)selwirkungen des Produktionsbetriebs im jeweiligen Verfahrenund der Nutzung dur) die (teilweise) unbekannten Nutzer und Anwendungenfuumlr beide Seiten Sinnvoll ist dagegen die Implementierung eines Sekundaumlrda-tenbestandes fuumlr den Dienst Dieser Sekundaumlrbestand muss regelmaumlszligig moumlg-li)st automatis) aus dem Primaumlrverfahren aktualisiert werden etwa dur)unidirektionale Replikation der zugrunde liegenden Datenbanken Dadur)kann ggf au) gewaumlhrleistet werden dass vorhandene sensible Teildatenberei-)e aus dem Primaumlrsystem fuumlr die Uumlbertragung gefiltert und oumlffentli)en Nut-zern des Dienstes erst gar ni)t zugaumlngli) gema)t werden
Der Auau von Sekundaumlrdatenbestaumlnden kann mit erhebli)em finanziellemMehraufwand fuumlr Hardware und So2ware-Lizenzen verbunden sein Die Not-wendigkeit zur Kostenoptimierung legt es daher nahe die Sekundaumlrdatenuumlbergreifend in einem zentralen System zusammenzufuumlhren Dur) dieseZentralisierung der Sekundaumlrdatenbestaumlnde koumlnnen Synergien bei der Hard-und So2warebes)affung Wartung und der Umsetzung von ni)tfunktionalenAnforderungen der Anwender und Anwendungen wie Service Levels Perfor-mance (Load Balancing) oder IT-Si)erheit ausges)oumlp2 werden Dem gegen-uumlber steht ein erhoumlhter Abstimmungsbedarf und damit einhergehend ein ge-wisser Verlust an Flexibilitaumlt Beide Ar)itekturen haben daher ihre Bere)ti-gung und sollen im Folgenden gegenuumlber gestellt werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Web Coordinate Transformation Service226Der Web Coordinate Transformation Service (WCTS) ist ein Webservice der aufGrundlage von festgelegten Transformationsparametern Koordinaten zwis)enReferenzsystemen umre)net zB von der Universalen-Transversalen-Merca-tor-Projektion in die Gauszlig-Kruumlger-Projektion Notwendig ist dieser Service dao2mals Geodaten aus vers)iedenen Quellen zusammengefuumlhrt werden muumls-sen Die Umre)nung erfolgt zur Laufzeit der Anfrage Dadur) koumlnnen Geo-daten in Geodateninfrastrukturen in ihren originaumlren Referenzsystemen gehal-ten werden Auss)laggebend fuumlr eine Haltung der Daten in mehreren Refe-renzsystemen sind ansonsten besondere Anforderungen an die notwendigeGenauigkeit und Performanz
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service
Der WCTS ist von der OGC no) ni)t als Standard verabs)iedet Glei)wohlgibt es bereits eine Reihe funktionierender So2ware-Implementierungen uabeim Bundesamt fuumlr Kartographie und Geodaumlsie (BKG)
Web Terrain Service227Ein Web Terrain Service (WTS) orientiert si) sehr stark am Konzept des WMSaber ermoumlgli)t zusaumltzli) eine 3D-Visualisierung von Geodaten Auf Anfrageliefert der Dienst statis)e 3D-Karten als Bilder zuruuml Grundlage dafuumlr bildendie Houmlhenangaben digitaler Gelaumlndemodelle WTS finden fuumlr unters)iedli)eZwee in Berei)en wie Geologie Tourismus Standortplanung Raumsimula-tion und Stadtmarketing sowie in Untersu)ungen im Berei) der Naturwis-
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sens)a2en Anwendung Derzeit liegt die Spezifikation des WTS als Entwurfbeim OGC vor
Abbildung 10 Web Terrain Service
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Auau und Betrieb webbasierter3Geodienste
Im folgenden Kapitel werden Hinweise zum praktis)en Vorgehen beim Auf-bau und Betrieb einzelner Geodienste gegeben Dabei werden im Wesentli)enGeodienste aufgegriffen die bereits im Abs)ni 22 des Leitfadens im Hinbliauf Funktionalitaumlt und Einsatzmoumlgli)keiten bes)rieben wurden1
Geodienste erfuumlllen keinen Selbstzwe sie sind vielmehr das Fundament fuumlrdie automatisierte Beantwortung raumbezogener Fragestellungen wie sie uaim Rahmen amtli)er Fa)verfahren au2reten zB bdquoWie ho) ist der Boden-ri)twert in einem bestimmten Arealldquo oder bdquoWo liegen S)utzgebiete die ei-nem bestimmten Nutzungszwe entgegenstehenldquo Im Abs)ni 35 werdendeshalb Aspekte der Einbeung der Dienste in te)nis)e Betriebsumgebun-gen uumlbergreifende Geodateninfrastrukturen (GDI) und E-Government-Anwen-dungen aufgegriffen
Einfuumlhrung31
bdquoWie kann i) meine Geodaten uumlber Dienste im Inter- oder Intranet bereitstellenund wel)e Dinge muumlssen dabei beruumlsi)tigt werdenldquo Dies ist eine haumlufiggestellte Frage die si) im Zusammenhang mit dem Auau und Betrieb vonGeodiensten ergibt Die Motivation zum Auau von Geodiensten kann vielfaumll-tig sein etwa
organisatoris)e und re)tli)e Vorgaben zBbullINSPIRE (₋ Infrastructure for Spatial Information in Europe re)tskrauml2igeEU-Ri)tlinie)die Geodatenzugangsgesetze des Bundes und der Laumlnder wel)e zur₋Umsetzung der Ri)tlinie verabs)iedet werdendie GDI-DE (₋ Geodateninfrastruktur Deutsampland)SEIS (₋ Shared Environmental Information System) der Europaumlis)en Kom-mission und der Europaumlis)en Umweltagentur oderdie europaumlis)e₋ Wasserrahmenriamptlinie (WRRL)
1 Hinweis Die in diesem Leitfaden genannten Kosten und Zeitaufwaumlnde sind ni)t verbindli) Sie
ergeben si) aus Erfahrungen sowie S)aumltzungen und sollen nur einen groben Eindru uumlber Kosten
und Zeitaufwand vermieln
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ges)auml2li)e Anforderungen wie die Verbesserung von Verwaltungs-bullverfahren effiziente Bearbeitung von fa)li)en AufgabenstellungenSteigerung des Geodatenvertriebs oder s)li)t die Reduzierung derHeterogenitaumlt von Produkt- und Datenlands)a2en
allgemeine politis)e Zielsetzungen wie die Steigerung der Transpa-bullrenz des Verwaltungshandelns der Buumlrgerfreundli)keit und Buumlrger-beteiligung der Verbesserung der Wirts)a2sfoumlrderung oder generellder Araktivitaumlt einer Region
Vor der Implementierung eines Geodienstes ist es somit sinnvoll si) Klarheituumlber den Zwe des Dienstes und seine eventuelle Rolle im Sinne uumlbergeordneterZiele undoder Ar)itekturen und Infrastrukturen der Organisation zu vers)af-fen Mit einem vorauss)auenden Konzept koumlnnen neu au+ommende Aufgabenwie die Ergaumlnzung weiterer Dienste (vgl Abs)ni 34) oder die Unterstuumltzungvon E-Government-Anforderungen (vgl Abs)ni 35) beruumlsi)tigt werden
Dienste bilden die Grundlage fuumlr die Entwilung von Anwendungen in ser-viceorientierten Arampitekturen (SOA) Die Dienste agieren als autonome Einheitendie untereinander in Interaktion treten zu prozessualen Mehrwertdienstenkombiniert (bdquoor)estriertldquo) und auf Basis standardisierter S)nistellen undProtokolle uumlber Adapter in Anwendungen und Fa)verfahren integriert werdenkoumlnnen Eine derartige offene bdquoDienstelands)a2ldquo kann s)riweise angepasstund erweitert werden Der dienstorientierte Ansatz bildet somit den Rahmenum hinsi)tli) si)wandelnder gesetzli)er organisatoris)er und te)nis)erBedingungen eine hohe Flexibilitaumlt und Agilitaumlt zu si)ernIst ein Dienst erst einmal im Betrieb kann es vorkommen dass weitere Interes-senten aufmerksam werden und den Dienst ebenfalls nutzen wollen Geradedann zeigt es si) ob der aufgesetzte Dienst wirkli) interoperabel ist und si)in andere Fa)verfahren beispielsweise anderer Behoumlrden oder Wirts)a2sun-ternehmen ohne groszligen Aufwand integrieren laumlsst Seitens der GDI-DE wer-den hierzu entspre)ende Standards empfohlen (vgl Abs)ni 215) Weiteredetaillierte und allgemeine Erlaumluterungen zum Auau interoperabler Diensteund Anwendungen im Kontext einer deuts)landweiten Geodateninfrastrukturenthaumllt das Dokument bdquoAr)itektur der GDI-DEldquo
Planung32
Die Entwilung von Geodiensten sollte als Projekt mit klar definierten Zeit-Aufwands- und Qualitaumltszielen verstanden werden Dabei muumlssen eine Reihevon Fragestellungen betra)tet werden
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Wel)e Anwender undoder Anwendungen benoumltigen den Geodienstbullggf au) uumlber den klassis)en Geo-Anwendungsberei) hinaus wiezB eine Einbeung in eine uumlbergreifende SOA-Plaform
Wel)e Inhalte und S)nistellen muumlssen entspre)end bereitgestelltbullwerden
Wel)e funktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zB Sa)-bulldatenabfrage benutzerdefinierbare Legende und Editierbarkeit
Wel)e organisatoris)en und re)tli)en Rahmenbedingungen sindbullzu bea)ten
Wel)e ni)tfunktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zBbullVerfuumlgbarkeit Performance Si)erheit und Skalierbarkeit
Wel)e te)nis)en Voraussetzungen und Anforderungen sind zu be-bulla)ten wie beispielsweise zugrunde liegende Geodatenbank und Da-tenmodell ggf separat anzubindenden Sa)datenbanken aus Fa)ver-fahren GIS-So2ware Web-Map-Server-So2ware und unterstuumltzteS)nistellen (WMS WFS etc)
Wel)e formalen Rahmenbedingungen sind zu bea)ten wie zB Si-bull)erheitsri)tlinien Datens)utz Nutzungsre)te und Copyrights
Sind lizenzre)tli)e Fragen fuumlr Daten Drier zu klaumlrenbull
Daruumlber hinaus sind weitere Fragen die klassis)en Aufgaben des Projektma-nagements aller IT-Projekte zu klaumlren
verfuumlgbaren finanziellen und personellen Ressourcenbull
dem benoumltigten Know-howbull
S)ulungsnotwendigkeitenbull
So2ware- und Systemauswahlbull
Testszenarien und Abnahmemodalitaumlten sowiebull
Betrieb und Wartungbull
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Hilfestellung bieten dabei Vorgehensmodelle wie beispielsweise das V-Modellonline verfuumlgbar unter hpwwwv-modell-xtde und die umfangrei) vorhan-dene Fa)literatur zu diesem Thema
Datenhaltung33
Grundlage fuumlr die Entwilung und Bereitstellung von Geodiensten sind dieDaten wie Metadaten und Geodaten ndash mit oder ohne Sa)daten Sie werden inder Regel in Datenbanken teilweise aber au) in Dateisystemen gehalten Indiesem Leitfaden sind Auau und Pflege von Geodatenbanken ni)t Gegen-stand der Betra)tung Denno) sollen hier die grundlegenden Moumlgli)keitenzentraler und dezentraler Datenhaltung erlaumlutert werden Dies ist im Kontextdieses Dokuments sowohl fuumlr die Verwaltung von Metadaten als au) von Se-kundaumlrgeodaten relevant auf deren Grundlage Geodienste aufgesetzt werdenFuumlr die Bereitstellung von Diensten die Sekundaumlrzween dienen ndash also ni)t derBearbeitung der primaumlren Fa)aufgabe ndash wird dringend empfohlen eine Trennungvon den primaumlren Produktionssystemen einzuriampten Zu groszlig ist die Gefahr vonnegativen We)selwirkungen des Produktionsbetriebs im jeweiligen Verfahrenund der Nutzung dur) die (teilweise) unbekannten Nutzer und Anwendungenfuumlr beide Seiten Sinnvoll ist dagegen die Implementierung eines Sekundaumlrda-tenbestandes fuumlr den Dienst Dieser Sekundaumlrbestand muss regelmaumlszligig moumlg-li)st automatis) aus dem Primaumlrverfahren aktualisiert werden etwa dur)unidirektionale Replikation der zugrunde liegenden Datenbanken Dadur)kann ggf au) gewaumlhrleistet werden dass vorhandene sensible Teildatenberei-)e aus dem Primaumlrsystem fuumlr die Uumlbertragung gefiltert und oumlffentli)en Nut-zern des Dienstes erst gar ni)t zugaumlngli) gema)t werden
Der Auau von Sekundaumlrdatenbestaumlnden kann mit erhebli)em finanziellemMehraufwand fuumlr Hardware und So2ware-Lizenzen verbunden sein Die Not-wendigkeit zur Kostenoptimierung legt es daher nahe die Sekundaumlrdatenuumlbergreifend in einem zentralen System zusammenzufuumlhren Dur) dieseZentralisierung der Sekundaumlrdatenbestaumlnde koumlnnen Synergien bei der Hard-und So2warebes)affung Wartung und der Umsetzung von ni)tfunktionalenAnforderungen der Anwender und Anwendungen wie Service Levels Perfor-mance (Load Balancing) oder IT-Si)erheit ausges)oumlp2 werden Dem gegen-uumlber steht ein erhoumlhter Abstimmungsbedarf und damit einhergehend ein ge-wisser Verlust an Flexibilitaumlt Beide Ar)itekturen haben daher ihre Bere)ti-gung und sollen im Folgenden gegenuumlber gestellt werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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sens)a2en Anwendung Derzeit liegt die Spezifikation des WTS als Entwurfbeim OGC vor
Abbildung 10 Web Terrain Service
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Auau und Betrieb webbasierter3Geodienste
Im folgenden Kapitel werden Hinweise zum praktis)en Vorgehen beim Auf-bau und Betrieb einzelner Geodienste gegeben Dabei werden im Wesentli)enGeodienste aufgegriffen die bereits im Abs)ni 22 des Leitfadens im Hinbliauf Funktionalitaumlt und Einsatzmoumlgli)keiten bes)rieben wurden1
Geodienste erfuumlllen keinen Selbstzwe sie sind vielmehr das Fundament fuumlrdie automatisierte Beantwortung raumbezogener Fragestellungen wie sie uaim Rahmen amtli)er Fa)verfahren au2reten zB bdquoWie ho) ist der Boden-ri)twert in einem bestimmten Arealldquo oder bdquoWo liegen S)utzgebiete die ei-nem bestimmten Nutzungszwe entgegenstehenldquo Im Abs)ni 35 werdendeshalb Aspekte der Einbeung der Dienste in te)nis)e Betriebsumgebun-gen uumlbergreifende Geodateninfrastrukturen (GDI) und E-Government-Anwen-dungen aufgegriffen
Einfuumlhrung31
bdquoWie kann i) meine Geodaten uumlber Dienste im Inter- oder Intranet bereitstellenund wel)e Dinge muumlssen dabei beruumlsi)tigt werdenldquo Dies ist eine haumlufiggestellte Frage die si) im Zusammenhang mit dem Auau und Betrieb vonGeodiensten ergibt Die Motivation zum Auau von Geodiensten kann vielfaumll-tig sein etwa
organisatoris)e und re)tli)e Vorgaben zBbullINSPIRE (₋ Infrastructure for Spatial Information in Europe re)tskrauml2igeEU-Ri)tlinie)die Geodatenzugangsgesetze des Bundes und der Laumlnder wel)e zur₋Umsetzung der Ri)tlinie verabs)iedet werdendie GDI-DE (₋ Geodateninfrastruktur Deutsampland)SEIS (₋ Shared Environmental Information System) der Europaumlis)en Kom-mission und der Europaumlis)en Umweltagentur oderdie europaumlis)e₋ Wasserrahmenriamptlinie (WRRL)
1 Hinweis Die in diesem Leitfaden genannten Kosten und Zeitaufwaumlnde sind ni)t verbindli) Sie
ergeben si) aus Erfahrungen sowie S)aumltzungen und sollen nur einen groben Eindru uumlber Kosten
und Zeitaufwand vermieln
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ges)auml2li)e Anforderungen wie die Verbesserung von Verwaltungs-bullverfahren effiziente Bearbeitung von fa)li)en AufgabenstellungenSteigerung des Geodatenvertriebs oder s)li)t die Reduzierung derHeterogenitaumlt von Produkt- und Datenlands)a2en
allgemeine politis)e Zielsetzungen wie die Steigerung der Transpa-bullrenz des Verwaltungshandelns der Buumlrgerfreundli)keit und Buumlrger-beteiligung der Verbesserung der Wirts)a2sfoumlrderung oder generellder Araktivitaumlt einer Region
Vor der Implementierung eines Geodienstes ist es somit sinnvoll si) Klarheituumlber den Zwe des Dienstes und seine eventuelle Rolle im Sinne uumlbergeordneterZiele undoder Ar)itekturen und Infrastrukturen der Organisation zu vers)af-fen Mit einem vorauss)auenden Konzept koumlnnen neu au+ommende Aufgabenwie die Ergaumlnzung weiterer Dienste (vgl Abs)ni 34) oder die Unterstuumltzungvon E-Government-Anforderungen (vgl Abs)ni 35) beruumlsi)tigt werden
Dienste bilden die Grundlage fuumlr die Entwilung von Anwendungen in ser-viceorientierten Arampitekturen (SOA) Die Dienste agieren als autonome Einheitendie untereinander in Interaktion treten zu prozessualen Mehrwertdienstenkombiniert (bdquoor)estriertldquo) und auf Basis standardisierter S)nistellen undProtokolle uumlber Adapter in Anwendungen und Fa)verfahren integriert werdenkoumlnnen Eine derartige offene bdquoDienstelands)a2ldquo kann s)riweise angepasstund erweitert werden Der dienstorientierte Ansatz bildet somit den Rahmenum hinsi)tli) si)wandelnder gesetzli)er organisatoris)er und te)nis)erBedingungen eine hohe Flexibilitaumlt und Agilitaumlt zu si)ernIst ein Dienst erst einmal im Betrieb kann es vorkommen dass weitere Interes-senten aufmerksam werden und den Dienst ebenfalls nutzen wollen Geradedann zeigt es si) ob der aufgesetzte Dienst wirkli) interoperabel ist und si)in andere Fa)verfahren beispielsweise anderer Behoumlrden oder Wirts)a2sun-ternehmen ohne groszligen Aufwand integrieren laumlsst Seitens der GDI-DE wer-den hierzu entspre)ende Standards empfohlen (vgl Abs)ni 215) Weiteredetaillierte und allgemeine Erlaumluterungen zum Auau interoperabler Diensteund Anwendungen im Kontext einer deuts)landweiten Geodateninfrastrukturenthaumllt das Dokument bdquoAr)itektur der GDI-DEldquo
Planung32
Die Entwilung von Geodiensten sollte als Projekt mit klar definierten Zeit-Aufwands- und Qualitaumltszielen verstanden werden Dabei muumlssen eine Reihevon Fragestellungen betra)tet werden
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Wel)e Anwender undoder Anwendungen benoumltigen den Geodienstbullggf au) uumlber den klassis)en Geo-Anwendungsberei) hinaus wiezB eine Einbeung in eine uumlbergreifende SOA-Plaform
Wel)e Inhalte und S)nistellen muumlssen entspre)end bereitgestelltbullwerden
Wel)e funktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zB Sa)-bulldatenabfrage benutzerdefinierbare Legende und Editierbarkeit
Wel)e organisatoris)en und re)tli)en Rahmenbedingungen sindbullzu bea)ten
Wel)e ni)tfunktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zBbullVerfuumlgbarkeit Performance Si)erheit und Skalierbarkeit
Wel)e te)nis)en Voraussetzungen und Anforderungen sind zu be-bulla)ten wie beispielsweise zugrunde liegende Geodatenbank und Da-tenmodell ggf separat anzubindenden Sa)datenbanken aus Fa)ver-fahren GIS-So2ware Web-Map-Server-So2ware und unterstuumltzteS)nistellen (WMS WFS etc)
Wel)e formalen Rahmenbedingungen sind zu bea)ten wie zB Si-bull)erheitsri)tlinien Datens)utz Nutzungsre)te und Copyrights
Sind lizenzre)tli)e Fragen fuumlr Daten Drier zu klaumlrenbull
Daruumlber hinaus sind weitere Fragen die klassis)en Aufgaben des Projektma-nagements aller IT-Projekte zu klaumlren
verfuumlgbaren finanziellen und personellen Ressourcenbull
dem benoumltigten Know-howbull
S)ulungsnotwendigkeitenbull
So2ware- und Systemauswahlbull
Testszenarien und Abnahmemodalitaumlten sowiebull
Betrieb und Wartungbull
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Hilfestellung bieten dabei Vorgehensmodelle wie beispielsweise das V-Modellonline verfuumlgbar unter hpwwwv-modell-xtde und die umfangrei) vorhan-dene Fa)literatur zu diesem Thema
Datenhaltung33
Grundlage fuumlr die Entwilung und Bereitstellung von Geodiensten sind dieDaten wie Metadaten und Geodaten ndash mit oder ohne Sa)daten Sie werden inder Regel in Datenbanken teilweise aber au) in Dateisystemen gehalten Indiesem Leitfaden sind Auau und Pflege von Geodatenbanken ni)t Gegen-stand der Betra)tung Denno) sollen hier die grundlegenden Moumlgli)keitenzentraler und dezentraler Datenhaltung erlaumlutert werden Dies ist im Kontextdieses Dokuments sowohl fuumlr die Verwaltung von Metadaten als au) von Se-kundaumlrgeodaten relevant auf deren Grundlage Geodienste aufgesetzt werdenFuumlr die Bereitstellung von Diensten die Sekundaumlrzween dienen ndash also ni)t derBearbeitung der primaumlren Fa)aufgabe ndash wird dringend empfohlen eine Trennungvon den primaumlren Produktionssystemen einzuriampten Zu groszlig ist die Gefahr vonnegativen We)selwirkungen des Produktionsbetriebs im jeweiligen Verfahrenund der Nutzung dur) die (teilweise) unbekannten Nutzer und Anwendungenfuumlr beide Seiten Sinnvoll ist dagegen die Implementierung eines Sekundaumlrda-tenbestandes fuumlr den Dienst Dieser Sekundaumlrbestand muss regelmaumlszligig moumlg-li)st automatis) aus dem Primaumlrverfahren aktualisiert werden etwa dur)unidirektionale Replikation der zugrunde liegenden Datenbanken Dadur)kann ggf au) gewaumlhrleistet werden dass vorhandene sensible Teildatenberei-)e aus dem Primaumlrsystem fuumlr die Uumlbertragung gefiltert und oumlffentli)en Nut-zern des Dienstes erst gar ni)t zugaumlngli) gema)t werden
Der Auau von Sekundaumlrdatenbestaumlnden kann mit erhebli)em finanziellemMehraufwand fuumlr Hardware und So2ware-Lizenzen verbunden sein Die Not-wendigkeit zur Kostenoptimierung legt es daher nahe die Sekundaumlrdatenuumlbergreifend in einem zentralen System zusammenzufuumlhren Dur) dieseZentralisierung der Sekundaumlrdatenbestaumlnde koumlnnen Synergien bei der Hard-und So2warebes)affung Wartung und der Umsetzung von ni)tfunktionalenAnforderungen der Anwender und Anwendungen wie Service Levels Perfor-mance (Load Balancing) oder IT-Si)erheit ausges)oumlp2 werden Dem gegen-uumlber steht ein erhoumlhter Abstimmungsbedarf und damit einhergehend ein ge-wisser Verlust an Flexibilitaumlt Beide Ar)itekturen haben daher ihre Bere)ti-gung und sollen im Folgenden gegenuumlber gestellt werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Auau und Betrieb webbasierter3Geodienste
Im folgenden Kapitel werden Hinweise zum praktis)en Vorgehen beim Auf-bau und Betrieb einzelner Geodienste gegeben Dabei werden im Wesentli)enGeodienste aufgegriffen die bereits im Abs)ni 22 des Leitfadens im Hinbliauf Funktionalitaumlt und Einsatzmoumlgli)keiten bes)rieben wurden1
Geodienste erfuumlllen keinen Selbstzwe sie sind vielmehr das Fundament fuumlrdie automatisierte Beantwortung raumbezogener Fragestellungen wie sie uaim Rahmen amtli)er Fa)verfahren au2reten zB bdquoWie ho) ist der Boden-ri)twert in einem bestimmten Arealldquo oder bdquoWo liegen S)utzgebiete die ei-nem bestimmten Nutzungszwe entgegenstehenldquo Im Abs)ni 35 werdendeshalb Aspekte der Einbeung der Dienste in te)nis)e Betriebsumgebun-gen uumlbergreifende Geodateninfrastrukturen (GDI) und E-Government-Anwen-dungen aufgegriffen
Einfuumlhrung31
bdquoWie kann i) meine Geodaten uumlber Dienste im Inter- oder Intranet bereitstellenund wel)e Dinge muumlssen dabei beruumlsi)tigt werdenldquo Dies ist eine haumlufiggestellte Frage die si) im Zusammenhang mit dem Auau und Betrieb vonGeodiensten ergibt Die Motivation zum Auau von Geodiensten kann vielfaumll-tig sein etwa
organisatoris)e und re)tli)e Vorgaben zBbullINSPIRE (₋ Infrastructure for Spatial Information in Europe re)tskrauml2igeEU-Ri)tlinie)die Geodatenzugangsgesetze des Bundes und der Laumlnder wel)e zur₋Umsetzung der Ri)tlinie verabs)iedet werdendie GDI-DE (₋ Geodateninfrastruktur Deutsampland)SEIS (₋ Shared Environmental Information System) der Europaumlis)en Kom-mission und der Europaumlis)en Umweltagentur oderdie europaumlis)e₋ Wasserrahmenriamptlinie (WRRL)
1 Hinweis Die in diesem Leitfaden genannten Kosten und Zeitaufwaumlnde sind ni)t verbindli) Sie
ergeben si) aus Erfahrungen sowie S)aumltzungen und sollen nur einen groben Eindru uumlber Kosten
und Zeitaufwand vermieln
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ges)auml2li)e Anforderungen wie die Verbesserung von Verwaltungs-bullverfahren effiziente Bearbeitung von fa)li)en AufgabenstellungenSteigerung des Geodatenvertriebs oder s)li)t die Reduzierung derHeterogenitaumlt von Produkt- und Datenlands)a2en
allgemeine politis)e Zielsetzungen wie die Steigerung der Transpa-bullrenz des Verwaltungshandelns der Buumlrgerfreundli)keit und Buumlrger-beteiligung der Verbesserung der Wirts)a2sfoumlrderung oder generellder Araktivitaumlt einer Region
Vor der Implementierung eines Geodienstes ist es somit sinnvoll si) Klarheituumlber den Zwe des Dienstes und seine eventuelle Rolle im Sinne uumlbergeordneterZiele undoder Ar)itekturen und Infrastrukturen der Organisation zu vers)af-fen Mit einem vorauss)auenden Konzept koumlnnen neu au+ommende Aufgabenwie die Ergaumlnzung weiterer Dienste (vgl Abs)ni 34) oder die Unterstuumltzungvon E-Government-Anforderungen (vgl Abs)ni 35) beruumlsi)tigt werden
Dienste bilden die Grundlage fuumlr die Entwilung von Anwendungen in ser-viceorientierten Arampitekturen (SOA) Die Dienste agieren als autonome Einheitendie untereinander in Interaktion treten zu prozessualen Mehrwertdienstenkombiniert (bdquoor)estriertldquo) und auf Basis standardisierter S)nistellen undProtokolle uumlber Adapter in Anwendungen und Fa)verfahren integriert werdenkoumlnnen Eine derartige offene bdquoDienstelands)a2ldquo kann s)riweise angepasstund erweitert werden Der dienstorientierte Ansatz bildet somit den Rahmenum hinsi)tli) si)wandelnder gesetzli)er organisatoris)er und te)nis)erBedingungen eine hohe Flexibilitaumlt und Agilitaumlt zu si)ernIst ein Dienst erst einmal im Betrieb kann es vorkommen dass weitere Interes-senten aufmerksam werden und den Dienst ebenfalls nutzen wollen Geradedann zeigt es si) ob der aufgesetzte Dienst wirkli) interoperabel ist und si)in andere Fa)verfahren beispielsweise anderer Behoumlrden oder Wirts)a2sun-ternehmen ohne groszligen Aufwand integrieren laumlsst Seitens der GDI-DE wer-den hierzu entspre)ende Standards empfohlen (vgl Abs)ni 215) Weiteredetaillierte und allgemeine Erlaumluterungen zum Auau interoperabler Diensteund Anwendungen im Kontext einer deuts)landweiten Geodateninfrastrukturenthaumllt das Dokument bdquoAr)itektur der GDI-DEldquo
Planung32
Die Entwilung von Geodiensten sollte als Projekt mit klar definierten Zeit-Aufwands- und Qualitaumltszielen verstanden werden Dabei muumlssen eine Reihevon Fragestellungen betra)tet werden
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Wel)e Anwender undoder Anwendungen benoumltigen den Geodienstbullggf au) uumlber den klassis)en Geo-Anwendungsberei) hinaus wiezB eine Einbeung in eine uumlbergreifende SOA-Plaform
Wel)e Inhalte und S)nistellen muumlssen entspre)end bereitgestelltbullwerden
Wel)e funktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zB Sa)-bulldatenabfrage benutzerdefinierbare Legende und Editierbarkeit
Wel)e organisatoris)en und re)tli)en Rahmenbedingungen sindbullzu bea)ten
Wel)e ni)tfunktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zBbullVerfuumlgbarkeit Performance Si)erheit und Skalierbarkeit
Wel)e te)nis)en Voraussetzungen und Anforderungen sind zu be-bulla)ten wie beispielsweise zugrunde liegende Geodatenbank und Da-tenmodell ggf separat anzubindenden Sa)datenbanken aus Fa)ver-fahren GIS-So2ware Web-Map-Server-So2ware und unterstuumltzteS)nistellen (WMS WFS etc)
Wel)e formalen Rahmenbedingungen sind zu bea)ten wie zB Si-bull)erheitsri)tlinien Datens)utz Nutzungsre)te und Copyrights
Sind lizenzre)tli)e Fragen fuumlr Daten Drier zu klaumlrenbull
Daruumlber hinaus sind weitere Fragen die klassis)en Aufgaben des Projektma-nagements aller IT-Projekte zu klaumlren
verfuumlgbaren finanziellen und personellen Ressourcenbull
dem benoumltigten Know-howbull
S)ulungsnotwendigkeitenbull
So2ware- und Systemauswahlbull
Testszenarien und Abnahmemodalitaumlten sowiebull
Betrieb und Wartungbull
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Hilfestellung bieten dabei Vorgehensmodelle wie beispielsweise das V-Modellonline verfuumlgbar unter hpwwwv-modell-xtde und die umfangrei) vorhan-dene Fa)literatur zu diesem Thema
Datenhaltung33
Grundlage fuumlr die Entwilung und Bereitstellung von Geodiensten sind dieDaten wie Metadaten und Geodaten ndash mit oder ohne Sa)daten Sie werden inder Regel in Datenbanken teilweise aber au) in Dateisystemen gehalten Indiesem Leitfaden sind Auau und Pflege von Geodatenbanken ni)t Gegen-stand der Betra)tung Denno) sollen hier die grundlegenden Moumlgli)keitenzentraler und dezentraler Datenhaltung erlaumlutert werden Dies ist im Kontextdieses Dokuments sowohl fuumlr die Verwaltung von Metadaten als au) von Se-kundaumlrgeodaten relevant auf deren Grundlage Geodienste aufgesetzt werdenFuumlr die Bereitstellung von Diensten die Sekundaumlrzween dienen ndash also ni)t derBearbeitung der primaumlren Fa)aufgabe ndash wird dringend empfohlen eine Trennungvon den primaumlren Produktionssystemen einzuriampten Zu groszlig ist die Gefahr vonnegativen We)selwirkungen des Produktionsbetriebs im jeweiligen Verfahrenund der Nutzung dur) die (teilweise) unbekannten Nutzer und Anwendungenfuumlr beide Seiten Sinnvoll ist dagegen die Implementierung eines Sekundaumlrda-tenbestandes fuumlr den Dienst Dieser Sekundaumlrbestand muss regelmaumlszligig moumlg-li)st automatis) aus dem Primaumlrverfahren aktualisiert werden etwa dur)unidirektionale Replikation der zugrunde liegenden Datenbanken Dadur)kann ggf au) gewaumlhrleistet werden dass vorhandene sensible Teildatenberei-)e aus dem Primaumlrsystem fuumlr die Uumlbertragung gefiltert und oumlffentli)en Nut-zern des Dienstes erst gar ni)t zugaumlngli) gema)t werden
Der Auau von Sekundaumlrdatenbestaumlnden kann mit erhebli)em finanziellemMehraufwand fuumlr Hardware und So2ware-Lizenzen verbunden sein Die Not-wendigkeit zur Kostenoptimierung legt es daher nahe die Sekundaumlrdatenuumlbergreifend in einem zentralen System zusammenzufuumlhren Dur) dieseZentralisierung der Sekundaumlrdatenbestaumlnde koumlnnen Synergien bei der Hard-und So2warebes)affung Wartung und der Umsetzung von ni)tfunktionalenAnforderungen der Anwender und Anwendungen wie Service Levels Perfor-mance (Load Balancing) oder IT-Si)erheit ausges)oumlp2 werden Dem gegen-uumlber steht ein erhoumlhter Abstimmungsbedarf und damit einhergehend ein ge-wisser Verlust an Flexibilitaumlt Beide Ar)itekturen haben daher ihre Bere)ti-gung und sollen im Folgenden gegenuumlber gestellt werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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ges)auml2li)e Anforderungen wie die Verbesserung von Verwaltungs-bullverfahren effiziente Bearbeitung von fa)li)en AufgabenstellungenSteigerung des Geodatenvertriebs oder s)li)t die Reduzierung derHeterogenitaumlt von Produkt- und Datenlands)a2en
allgemeine politis)e Zielsetzungen wie die Steigerung der Transpa-bullrenz des Verwaltungshandelns der Buumlrgerfreundli)keit und Buumlrger-beteiligung der Verbesserung der Wirts)a2sfoumlrderung oder generellder Araktivitaumlt einer Region
Vor der Implementierung eines Geodienstes ist es somit sinnvoll si) Klarheituumlber den Zwe des Dienstes und seine eventuelle Rolle im Sinne uumlbergeordneterZiele undoder Ar)itekturen und Infrastrukturen der Organisation zu vers)af-fen Mit einem vorauss)auenden Konzept koumlnnen neu au+ommende Aufgabenwie die Ergaumlnzung weiterer Dienste (vgl Abs)ni 34) oder die Unterstuumltzungvon E-Government-Anforderungen (vgl Abs)ni 35) beruumlsi)tigt werden
Dienste bilden die Grundlage fuumlr die Entwilung von Anwendungen in ser-viceorientierten Arampitekturen (SOA) Die Dienste agieren als autonome Einheitendie untereinander in Interaktion treten zu prozessualen Mehrwertdienstenkombiniert (bdquoor)estriertldquo) und auf Basis standardisierter S)nistellen undProtokolle uumlber Adapter in Anwendungen und Fa)verfahren integriert werdenkoumlnnen Eine derartige offene bdquoDienstelands)a2ldquo kann s)riweise angepasstund erweitert werden Der dienstorientierte Ansatz bildet somit den Rahmenum hinsi)tli) si)wandelnder gesetzli)er organisatoris)er und te)nis)erBedingungen eine hohe Flexibilitaumlt und Agilitaumlt zu si)ernIst ein Dienst erst einmal im Betrieb kann es vorkommen dass weitere Interes-senten aufmerksam werden und den Dienst ebenfalls nutzen wollen Geradedann zeigt es si) ob der aufgesetzte Dienst wirkli) interoperabel ist und si)in andere Fa)verfahren beispielsweise anderer Behoumlrden oder Wirts)a2sun-ternehmen ohne groszligen Aufwand integrieren laumlsst Seitens der GDI-DE wer-den hierzu entspre)ende Standards empfohlen (vgl Abs)ni 215) Weiteredetaillierte und allgemeine Erlaumluterungen zum Auau interoperabler Diensteund Anwendungen im Kontext einer deuts)landweiten Geodateninfrastrukturenthaumllt das Dokument bdquoAr)itektur der GDI-DEldquo
Planung32
Die Entwilung von Geodiensten sollte als Projekt mit klar definierten Zeit-Aufwands- und Qualitaumltszielen verstanden werden Dabei muumlssen eine Reihevon Fragestellungen betra)tet werden
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Wel)e Anwender undoder Anwendungen benoumltigen den Geodienstbullggf au) uumlber den klassis)en Geo-Anwendungsberei) hinaus wiezB eine Einbeung in eine uumlbergreifende SOA-Plaform
Wel)e Inhalte und S)nistellen muumlssen entspre)end bereitgestelltbullwerden
Wel)e funktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zB Sa)-bulldatenabfrage benutzerdefinierbare Legende und Editierbarkeit
Wel)e organisatoris)en und re)tli)en Rahmenbedingungen sindbullzu bea)ten
Wel)e ni)tfunktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zBbullVerfuumlgbarkeit Performance Si)erheit und Skalierbarkeit
Wel)e te)nis)en Voraussetzungen und Anforderungen sind zu be-bulla)ten wie beispielsweise zugrunde liegende Geodatenbank und Da-tenmodell ggf separat anzubindenden Sa)datenbanken aus Fa)ver-fahren GIS-So2ware Web-Map-Server-So2ware und unterstuumltzteS)nistellen (WMS WFS etc)
Wel)e formalen Rahmenbedingungen sind zu bea)ten wie zB Si-bull)erheitsri)tlinien Datens)utz Nutzungsre)te und Copyrights
Sind lizenzre)tli)e Fragen fuumlr Daten Drier zu klaumlrenbull
Daruumlber hinaus sind weitere Fragen die klassis)en Aufgaben des Projektma-nagements aller IT-Projekte zu klaumlren
verfuumlgbaren finanziellen und personellen Ressourcenbull
dem benoumltigten Know-howbull
S)ulungsnotwendigkeitenbull
So2ware- und Systemauswahlbull
Testszenarien und Abnahmemodalitaumlten sowiebull
Betrieb und Wartungbull
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Hilfestellung bieten dabei Vorgehensmodelle wie beispielsweise das V-Modellonline verfuumlgbar unter hpwwwv-modell-xtde und die umfangrei) vorhan-dene Fa)literatur zu diesem Thema
Datenhaltung33
Grundlage fuumlr die Entwilung und Bereitstellung von Geodiensten sind dieDaten wie Metadaten und Geodaten ndash mit oder ohne Sa)daten Sie werden inder Regel in Datenbanken teilweise aber au) in Dateisystemen gehalten Indiesem Leitfaden sind Auau und Pflege von Geodatenbanken ni)t Gegen-stand der Betra)tung Denno) sollen hier die grundlegenden Moumlgli)keitenzentraler und dezentraler Datenhaltung erlaumlutert werden Dies ist im Kontextdieses Dokuments sowohl fuumlr die Verwaltung von Metadaten als au) von Se-kundaumlrgeodaten relevant auf deren Grundlage Geodienste aufgesetzt werdenFuumlr die Bereitstellung von Diensten die Sekundaumlrzween dienen ndash also ni)t derBearbeitung der primaumlren Fa)aufgabe ndash wird dringend empfohlen eine Trennungvon den primaumlren Produktionssystemen einzuriampten Zu groszlig ist die Gefahr vonnegativen We)selwirkungen des Produktionsbetriebs im jeweiligen Verfahrenund der Nutzung dur) die (teilweise) unbekannten Nutzer und Anwendungenfuumlr beide Seiten Sinnvoll ist dagegen die Implementierung eines Sekundaumlrda-tenbestandes fuumlr den Dienst Dieser Sekundaumlrbestand muss regelmaumlszligig moumlg-li)st automatis) aus dem Primaumlrverfahren aktualisiert werden etwa dur)unidirektionale Replikation der zugrunde liegenden Datenbanken Dadur)kann ggf au) gewaumlhrleistet werden dass vorhandene sensible Teildatenberei-)e aus dem Primaumlrsystem fuumlr die Uumlbertragung gefiltert und oumlffentli)en Nut-zern des Dienstes erst gar ni)t zugaumlngli) gema)t werden
Der Auau von Sekundaumlrdatenbestaumlnden kann mit erhebli)em finanziellemMehraufwand fuumlr Hardware und So2ware-Lizenzen verbunden sein Die Not-wendigkeit zur Kostenoptimierung legt es daher nahe die Sekundaumlrdatenuumlbergreifend in einem zentralen System zusammenzufuumlhren Dur) dieseZentralisierung der Sekundaumlrdatenbestaumlnde koumlnnen Synergien bei der Hard-und So2warebes)affung Wartung und der Umsetzung von ni)tfunktionalenAnforderungen der Anwender und Anwendungen wie Service Levels Perfor-mance (Load Balancing) oder IT-Si)erheit ausges)oumlp2 werden Dem gegen-uumlber steht ein erhoumlhter Abstimmungsbedarf und damit einhergehend ein ge-wisser Verlust an Flexibilitaumlt Beide Ar)itekturen haben daher ihre Bere)ti-gung und sollen im Folgenden gegenuumlber gestellt werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Wel)e Anwender undoder Anwendungen benoumltigen den Geodienstbullggf au) uumlber den klassis)en Geo-Anwendungsberei) hinaus wiezB eine Einbeung in eine uumlbergreifende SOA-Plaform
Wel)e Inhalte und S)nistellen muumlssen entspre)end bereitgestelltbullwerden
Wel)e funktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zB Sa)-bulldatenabfrage benutzerdefinierbare Legende und Editierbarkeit
Wel)e organisatoris)en und re)tli)en Rahmenbedingungen sindbullzu bea)ten
Wel)e ni)tfunktionalen Anforderungen bestehen an den Dienst zBbullVerfuumlgbarkeit Performance Si)erheit und Skalierbarkeit
Wel)e te)nis)en Voraussetzungen und Anforderungen sind zu be-bulla)ten wie beispielsweise zugrunde liegende Geodatenbank und Da-tenmodell ggf separat anzubindenden Sa)datenbanken aus Fa)ver-fahren GIS-So2ware Web-Map-Server-So2ware und unterstuumltzteS)nistellen (WMS WFS etc)
Wel)e formalen Rahmenbedingungen sind zu bea)ten wie zB Si-bull)erheitsri)tlinien Datens)utz Nutzungsre)te und Copyrights
Sind lizenzre)tli)e Fragen fuumlr Daten Drier zu klaumlrenbull
Daruumlber hinaus sind weitere Fragen die klassis)en Aufgaben des Projektma-nagements aller IT-Projekte zu klaumlren
verfuumlgbaren finanziellen und personellen Ressourcenbull
dem benoumltigten Know-howbull
S)ulungsnotwendigkeitenbull
So2ware- und Systemauswahlbull
Testszenarien und Abnahmemodalitaumlten sowiebull
Betrieb und Wartungbull
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Hilfestellung bieten dabei Vorgehensmodelle wie beispielsweise das V-Modellonline verfuumlgbar unter hpwwwv-modell-xtde und die umfangrei) vorhan-dene Fa)literatur zu diesem Thema
Datenhaltung33
Grundlage fuumlr die Entwilung und Bereitstellung von Geodiensten sind dieDaten wie Metadaten und Geodaten ndash mit oder ohne Sa)daten Sie werden inder Regel in Datenbanken teilweise aber au) in Dateisystemen gehalten Indiesem Leitfaden sind Auau und Pflege von Geodatenbanken ni)t Gegen-stand der Betra)tung Denno) sollen hier die grundlegenden Moumlgli)keitenzentraler und dezentraler Datenhaltung erlaumlutert werden Dies ist im Kontextdieses Dokuments sowohl fuumlr die Verwaltung von Metadaten als au) von Se-kundaumlrgeodaten relevant auf deren Grundlage Geodienste aufgesetzt werdenFuumlr die Bereitstellung von Diensten die Sekundaumlrzween dienen ndash also ni)t derBearbeitung der primaumlren Fa)aufgabe ndash wird dringend empfohlen eine Trennungvon den primaumlren Produktionssystemen einzuriampten Zu groszlig ist die Gefahr vonnegativen We)selwirkungen des Produktionsbetriebs im jeweiligen Verfahrenund der Nutzung dur) die (teilweise) unbekannten Nutzer und Anwendungenfuumlr beide Seiten Sinnvoll ist dagegen die Implementierung eines Sekundaumlrda-tenbestandes fuumlr den Dienst Dieser Sekundaumlrbestand muss regelmaumlszligig moumlg-li)st automatis) aus dem Primaumlrverfahren aktualisiert werden etwa dur)unidirektionale Replikation der zugrunde liegenden Datenbanken Dadur)kann ggf au) gewaumlhrleistet werden dass vorhandene sensible Teildatenberei-)e aus dem Primaumlrsystem fuumlr die Uumlbertragung gefiltert und oumlffentli)en Nut-zern des Dienstes erst gar ni)t zugaumlngli) gema)t werden
Der Auau von Sekundaumlrdatenbestaumlnden kann mit erhebli)em finanziellemMehraufwand fuumlr Hardware und So2ware-Lizenzen verbunden sein Die Not-wendigkeit zur Kostenoptimierung legt es daher nahe die Sekundaumlrdatenuumlbergreifend in einem zentralen System zusammenzufuumlhren Dur) dieseZentralisierung der Sekundaumlrdatenbestaumlnde koumlnnen Synergien bei der Hard-und So2warebes)affung Wartung und der Umsetzung von ni)tfunktionalenAnforderungen der Anwender und Anwendungen wie Service Levels Perfor-mance (Load Balancing) oder IT-Si)erheit ausges)oumlp2 werden Dem gegen-uumlber steht ein erhoumlhter Abstimmungsbedarf und damit einhergehend ein ge-wisser Verlust an Flexibilitaumlt Beide Ar)itekturen haben daher ihre Bere)ti-gung und sollen im Folgenden gegenuumlber gestellt werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Hilfestellung bieten dabei Vorgehensmodelle wie beispielsweise das V-Modellonline verfuumlgbar unter hpwwwv-modell-xtde und die umfangrei) vorhan-dene Fa)literatur zu diesem Thema
Datenhaltung33
Grundlage fuumlr die Entwilung und Bereitstellung von Geodiensten sind dieDaten wie Metadaten und Geodaten ndash mit oder ohne Sa)daten Sie werden inder Regel in Datenbanken teilweise aber au) in Dateisystemen gehalten Indiesem Leitfaden sind Auau und Pflege von Geodatenbanken ni)t Gegen-stand der Betra)tung Denno) sollen hier die grundlegenden Moumlgli)keitenzentraler und dezentraler Datenhaltung erlaumlutert werden Dies ist im Kontextdieses Dokuments sowohl fuumlr die Verwaltung von Metadaten als au) von Se-kundaumlrgeodaten relevant auf deren Grundlage Geodienste aufgesetzt werdenFuumlr die Bereitstellung von Diensten die Sekundaumlrzween dienen ndash also ni)t derBearbeitung der primaumlren Fa)aufgabe ndash wird dringend empfohlen eine Trennungvon den primaumlren Produktionssystemen einzuriampten Zu groszlig ist die Gefahr vonnegativen We)selwirkungen des Produktionsbetriebs im jeweiligen Verfahrenund der Nutzung dur) die (teilweise) unbekannten Nutzer und Anwendungenfuumlr beide Seiten Sinnvoll ist dagegen die Implementierung eines Sekundaumlrda-tenbestandes fuumlr den Dienst Dieser Sekundaumlrbestand muss regelmaumlszligig moumlg-li)st automatis) aus dem Primaumlrverfahren aktualisiert werden etwa dur)unidirektionale Replikation der zugrunde liegenden Datenbanken Dadur)kann ggf au) gewaumlhrleistet werden dass vorhandene sensible Teildatenberei-)e aus dem Primaumlrsystem fuumlr die Uumlbertragung gefiltert und oumlffentli)en Nut-zern des Dienstes erst gar ni)t zugaumlngli) gema)t werden
Der Auau von Sekundaumlrdatenbestaumlnden kann mit erhebli)em finanziellemMehraufwand fuumlr Hardware und So2ware-Lizenzen verbunden sein Die Not-wendigkeit zur Kostenoptimierung legt es daher nahe die Sekundaumlrdatenuumlbergreifend in einem zentralen System zusammenzufuumlhren Dur) dieseZentralisierung der Sekundaumlrdatenbestaumlnde koumlnnen Synergien bei der Hard-und So2warebes)affung Wartung und der Umsetzung von ni)tfunktionalenAnforderungen der Anwender und Anwendungen wie Service Levels Perfor-mance (Load Balancing) oder IT-Si)erheit ausges)oumlp2 werden Dem gegen-uumlber steht ein erhoumlhter Abstimmungsbedarf und damit einhergehend ein ge-wisser Verlust an Flexibilitaumlt Beide Ar)itekturen haben daher ihre Bere)ti-gung und sollen im Folgenden gegenuumlber gestellt werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Dezentrale Datenhaltung331Die dezentrale Datenhaltung ist gekennzei)net dur) die Existenz vieler sepa-rater Datenbestaumlnde an unters)iedli)en Stellen Obwohl in juumlngster Zeit (au))in der oumlffentli)en Verwaltung ein zunehmender Trend zur Konsolidierung vonIT-Lands)a2en in zentralen Service Centern zu beoba)ten ist erfolgt die Hal-tung von behoumlrdli)en Daten haumlufig dezentral zB in der jeweils fa)li)en Zu-staumlndigkeit einer Behoumlrde Selbst bei raumlumli)er Zusammenfuumlhrung der Daten-bestaumlnde an zentraler Stelle wie in einem Re)enzentrum oder einem ServiceCenter und sogar bei Nutzung gemeinsamer IT-Infrastrukturen wie beispiels-weise Storage Area Networks (SAN) werden die Daten logis) getrennt verwaltetalso in eigenstaumlndigen Datenbanken und auf eigenstaumlndigen Servern der jewei-ligen Fa)verfahren oder Behoumlrden Ein Datenaustaus) mit anderen Datenban-ken erfolgt haumlufig dur) Export-Import-Me)anismen oder bestenfalls dur)Replikation also Integration auf te)nis) bdquoniedrigemldquo Niveau siehe Abbil-dung 11
Abbildung 11 Integrationsmoumlgliampkeiten auf untersampiedliampem Niveau
Die Uumlberwindung der logis)en Trennung von SystemenDatenbestaumlnden beiglei)zeitiger Integration einer bdquoBusiness-Logikldquo bzw von Prozessen zu ermoumlg-li)en war Ausgangpunkt fuumlr die Entwilung des bdquoserviceorientierten Para-digmaldquo in der IT Eine Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung ist
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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somit gekennzei)net dur) raumlumli) undoder logis) getrennte Datenbestaumln-de auf deren Basis Dienste aufgesetzt werden die si) dur) Einhaltung vonStandards miteinander verknuumlpfen und kombinieren lassen (vgl Abbildung12) Voraussetzung hierfuumlr ist die Interoperabilitaumlt der Dienste
Abbildung 12 Dienste-Arampitektur mit dezentraler Datenhaltung
Zentrale Datenhaltung332Im Unters)ied zur dezentralen Datenhaltung werden bei zentraler Datenhal-tung saumlmtli)e Daten in einer Datenbank gehalten Alle Dienste werden uumlbereinen (einzigen) Dienste-Server aus dieser Datenbank heraus erzeugt (vgl Ab-bildung 13) Es besteht eine 11-Beziehung zwis)en Datenbank Dienste-Serverund ggf au) den darauf aufsetzenden Applikationsservern fuumlr beispielsweiseGeodatenkataloge Geoviewer und weitere Anwendungen Zustaumlndig fuumlr Be-trieb Wartung und Pflege der Datenbank und des Dienste-Servers ist eine zen-trale Stelle in der Regel ein Re)en- oder Service-Zentrum Die Konfigurationder Dienste wird dur) die Fa)verantwortli)en vorgegeben und entwederdur) die zentrale Stelle oder dur) die Fa)stelle uumlber einen Online-Zugriff aufden Dienste-Server umgesetzt
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Abbildung 13 Dienste-Arampitektur fuumlr zentrale Datenhaltung
Zentrale Datenbanken koumlnnen sowohl fuumlr die Datenerfassung als au) fuumlr dieAuskun2 aufgesetzt werden Die in Abs)ni 33 einleitend bes)riebene Tren-nung von Primaumlr- und Sekundaumlrdatenbanken dh Erfassung und Pflege gegen-uumlber Auskun2 und Analyse wird fuumlr zentrale Datenbanken glei)ermaszligendringend empfohlen
Misformen333Als Mis)form werden Loumlsungen bezei)net die dur) Kombination von de-zentralen Primaumlrdaten- und zentraler Sekundaumlrdatenhaltung gekennzei)netsind Waumlhrend die Erfassung und Pflege sowie die Bearbeitung der primaumlrenFa)aufgaben dezentral erfolgt wird fuumlr die Bereitstellung von Auskun2- undAnalysefunktionalitaumlt uumlber Dienste ein zentraler Datenbestand aufgebaut DieUumlbernahme der dezentralen Datenbestaumlnde in die zentrale Datenbank kann da-bei uumlber S)nistellen oder au) uumlber staumlrker automatisierte Verfahren wie et-wa eine unidirektionale Replikation erfolgen
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Abbildung 14 Gemisampte Datenhaltung
Die Konfiguration der Dienste wird wie bei zentraler Datenhaltung dur) dieFa)verantwortli)en vorgegeben und in der Regel dur) die zentrale Stelleumgesetzt Diese Loumlsung eignet si) immer dann wenn die dezentralen Stellenaufgrund s)le)ter Netzanbindung oder si)erheitste)nis)er Abs)oun-gen keinen geeigneten Online-Zugriff auf die zentrale Datenbank einri)tenkoumlnnen
Datenhaltung fuumlr Metadaten334Der na)folgende Abs)ni enthaumllt Hinweise zum Auau von Metadatenbe-staumlnden sowie deren Erfassung und Pflege Auf die Bedeutung der Erfassungund Bereitstellung von Metadaten und Diensten fuumlr Bundes- Landes- undKommunalbehoumlrden im Kontext der INSPIRE-Ri)tlinie und der korrespondie-renden nationalen Gesetzgebung wird in den Abs)nien 343 und 41 einge-gangen Die Nutzung von Metadaten uumlber entspre)ende Anwendungen istThema in Abs)ni 351Metadaten sind Daten uumlber Daten oder Dienste und bes)reiben die generellenEigens)a2en der Datensaumltze oder Dienste logis) verglei)bar der Bes)rei-bung von Produkten in einem Versandkatalog Informationen zur Aktualitaumlt(Fortfuumlhrungsstand) der Daten Maszligstabsgrundlage zustaumlndiger Anspre)-partner Fa)thema Koordinaten Referenzsystem etc sind sol)e Metadaten
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Sie werden von Anwendern benoumltigt um Informationen zur Eignung der Datenbzw Dienste fuumlr den geplanten Einsatzzwe zu erhalten oder gezielt in Geoda-tenkatalogen na) Daten und Diensten mit bestimmten Inhalten und Eigen-s)a2en zu su)enNeben den in den Metadaten enthaltenen Informationen uumlber die Qualitaumlt derDaten sollten au) Angaben uumlber den Bestellvorgang und die Abgabebedin-gungen enthalten sein die den Vertrieb der Daten erlei)tern Dazu muumlssen inden Metadatensaumltzen ua Angaben uumlber Bezugsquellen und Entgelte enthaltensein Im besten Fall enthaumllt der Metadatensatz den Link zum Datenbezug selbstoder zu der entspre)enden Vertriebsstelle
Das Vorhandensein von Metadaten uumlber Geodaten oder au) Geodiensten ver-bessert und erlei)tert die Su)e na) bestimmten Datensaumltzen ents)eidend Al-lerdings empfinden viele Stellen die Erfassung von Metadaten als laumlstige Pfli)t-aufgabe insbesondere dort wo Daten kostenfrei oder zu sehr geringen Gebuumlhrenabgegeben werden Das Bewusstsein dass die gegenseitige Metadatenbereitstel-lung und Nutzung letztli) zum Vorteil aller Geodaten verarbeitenden Stellenund au) fuumlr die eigenen Fa)aufgaben foumlrderli) ist muss no) gestaumlrkt werdenHinzu kommt dass fuumlr die Geodaten die unter die EU-Ri)tlinie INSPIRE fallenMetadaten verpfli)tend bereitgestellt werden muumlssenBei der Erfassung sollte daher darauf geaamptet werden dass moumlgliampst viele Informatio-nen aus den vorhandenen Geodatenbanken automatisamp ausgelesen werden koumlnnen
Datenpflegeanwendungen fuumlr Metadaten sind sowohl als Open-Source-Pro-dukte als au) als proprietaumlre So2ware auf dem Markt verfuumlgbar Bei einigenGIS-Produkten sind sol)e Anwendungen als integraler Bestandteil erhaumlltli)und im Preis inbegriffen teilweise aber au) als Zusatzmodul kostenpfli)tigzu lizenzieren Haumlufig erfuumlllen diese in GIS-Produkten enthaltenen Module nurproprietaumlre Anforderungen so dass zB fuumlr die Metadatenerfassung -fuumlhrungund -bereitstellung gemaumlszlig den Anforderungen von INSPIRE oder GDI-DE no)Anpassungsarbeiten notwendig sind die zu zusaumltzli)en Kosten fuumlhrenProfessionelle Anwendungen bieten zur Erlei)terung der MetadatenerfassungbdquoS)ablonenldquo (Templates) als teilweise vorausgefuumlllte Vorlagen fuumlr das Editie-ren mehrerer aumlhnli)er Datensaumltze an (vgl Abbildung 15) Des Weiteren enthal-ten sie ein automatisiertes Qualitaumltsmanagement Sie sollten auf das jeweils zuGrunde liegende Profil angepasst werden Unter einem Profil wird in diesemZusammenhang die Vereinbarung von Festlegungen verstanden wel)e die inden Normen und Standards enthaltenen Freiheitsgrade konkretisieren so dassinnerhalb einer Geodateninfrastruktur ein hohes Maszlig an Interoperabilitaumlt er-rei)t wird und den Nutzern glei)artige Dienste zur Verfuumlgung gestellt wer-den koumlnnenDie Auswahl der Datenbank zur Spei)erung der Metadaten ist abhaumlngig vonder Menge der zu haltenden Daten und von der Anzahl der Erfasser Prinzipiell
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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kann jede Datenbank verwendet werden denn das Datenvolumen ist ndash beson-ders im Verglei) zu den tatsauml)li)en Geodaten ndash gering und besteht aus reinalphanumeris)en Informationen dh es muumlssen keine spei)erintensiven Da-ten wie Geometrien oder Bilder in der Datenbank gehalten werden Der fuumlr denGeodatenkatalog des Bundes entwielte Katalogdienst zu finden unter hpwwwgeoportalbundde setzt zB eine relationale SQL-faumlhige Datenbank vorausAndere benoumltigen den Zugriff auf XML-Daten Am haumlufigsten werden relatio-nale Datenbanken verwendet
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor
Bei der dezentralen Datenhaltung werden die Metadaten jeweils uumlber eigeneDatenbanken ndash in der Regel dort wo die Geodaten erzeugt und verwaltet wer-den ndash gehalten und bereitgestellt Die Datenbank kann dann ohne Abstimmungmit anderen Stellen auf eigene Belange angepasst werden Diese Ar)itektureignet si) also immer dann wenn Wert auf Eigenstaumlndigkeit bei So2wareTe)nologie und Datenmodell gelegt wirdWerden in einer mehrgliedrigen Organisation Metadaten dezentral erfasst unduumlber Dienste bereitgestellt und sollen diese Dienste dem Anwender uumlber eineRe)er)e-Anwendung wie einem Geodatenkatalog zur Nutzung angebotenwerden (vgl Abs)ni 351) so muss eine bdquoBroker-So2wareldquo implementiertwerden mit der die vers)iedenen Dienste registriert werden Bei einer Anfra-ge fuumlhrt der Broker dann eine verteilte Su)e uumlber die angebundenen Dienstedur) Alternativ besteht die Moumlgli)keit dass der Broker die verteilten Dienste
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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in regelmaumlszligigen Abstaumlnden abru2 und saumlmtli)e zuruumlgelieferten (Meta-)Da-ten einsammelt und spei)ert um sie ans)lieszligend mit houmlherer Performanzund ggf Verfuumlgbarkeit bei Anfragen bereitstellen zu koumlnnen Dieses Verfahrenwird Harvesting genannt Es fuumlhrt logis) betra)tet wieder zu einer zentralenDatenhaltung als Sekundaumlrdatenbestand
Der Broker ist ndash abhaumlngig vom eingesetzten Produkt ndash auszligerdem in der Lagealle von ihm zusammengefuumlhrten Su)dienste als einen Su)dienst zu publi-zieren Auf diese Weise koumlnnen au) Broker untereinander kommunizierenDieses Prinzip bezei)net man als Kaskadierung (vgl Abbildung 16) So soll bei-spielsweise der Prototyp des europaumlis)en Geodatenkatalogs fuumlr INSPIRE dieKataloge der Mitgliedstaaten abfragen Diese wiederum fragen jeweils die Ka-taloge der Regionen ndash in Deuts)land der Bundeslaumlnder ndash ab und diese s)lieszlig-li) die lokale Ebene ndash in Deuts)land die Kommunen Auf diese Weise mussni)t jeder Dienst einzeln beim INSPIRE-Katalog registriert werden und wirdtrotzdem fuumlr die verteilte Su)e uumlber ganz Europa genutzt
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstearampitektur des Geodatenkatalog-DE
Da im Fall einer zentralen Metadatenhaltung die Daten von mehreren Stellenaus auf einer zentralen Datenbank gepflegt werden ist eine Web-Anwendungfuumlr Internet undoder Intranet am sinnvollsten Die Erfasser der Metadaten aus
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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den vers)iedenen Organisationsteilen (Fa)behoumlrden) nutzen in diesem Falldie Erfassungsoberflauml)e des Systems via Intranet oder ggf Internet Aufgrundder erforderli)en S)reibre)te duumlrfen nur autorisierte Personen diese Erfas-sungsoberflauml)e nutzen Entspre)ende S)utzmaszlignahmen wie passwortge-s)uumltzer Zugang oder Vers)luumlsselung der Passwortuumlbertragung etwa mielsSecure So$et Layer (L) muumlssen umgesetzt werden Eine Single-Sign-OnndashFunk-tionalitaumlt (O) dur) Anbindung zentraler Verzei)nisdienste kann sinnvollseinIm einfa)sten Fall duumlrfen alle zugelassenen Erfasser alle Metadaten aumlndernDie Vermeidung von Uumlbers)reibungskonflikten muss dann organisatoris)geloumlst werden Besser ist es ein dediziertes Rollen- und Reamptekonzept zu imple-mentieren undoder uumlber Mandantenfaumlhigkeit die organisatoris)e Trennung derZustaumlndigkeiten im System abzubilden Ein Rollen- und Re)tekonzept kannau) fuumlr Nutzung der Metadaten (vgl Abs)ni 351) erforderli) sein bei-spielsweise wenn Teile der Daten sensibel sind und nur fuumlr interne Nutzer be-reitgestellt werden duumlrfenAdministrative Daten wie Informationen zu den Accounts Rollen und Re)tenoder eingebundene externe Dienste werden in der Regel ebenfalls in einer Da-tenbank gespei)ert Zugriff auf diese Daten haben nur bere)tigte Administra-torenGenerell sind im Rahmen der Metadatenerfassung etli)e organisatoris)e undinhaltli)e Abspra)en zwis)en den Beteiligten notwendig beispielsweise
die Abstimmung von Begriffli)keiten S)reibweisen S)lagwortenbulletc
die Abstimmung von Zustaumlndigkeiten wie zB keine Bes)reibung vonbullGeobasisdatendiensten dur) Fa)stellen au) wenn diese StellenDienste zur Hintergrund Visualisierung auf Basis von separaten Sekun-daumlrdatenbestaumlnden bereitstellen
gemeinsames Verstaumlndnis der Inhalte der vers)iedenen Metadaten-bullFelder
Tabelle 1 informiert uumlber die Erfordernisse an Hardware wie sie fuumlr die Meta-datenerfassung und -haltung benoumltigt werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Tabelle 1Hardwareanforderungen fuumlr die Metadatenerfassung und -haltung
Hardware Anforderung
Re)er)e PC-Arbeitsplatz Web-Browser
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise dur) Java-Web-Te)nologie oderVerglei)bares
Datenhaltung(Datenbank)
Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit gerin-ger Leistung ist in der Regel ausrei)endfalls bereits vorhanden sollten die Datenin zentralen Datenspei)ersystemen miteingelagert werden (zB SAN) um Anfor-derungen an Ar)ivierung (Baup) undVerfuumlgbarkeit zu gewaumlhrleisten
Applikationsserver(Broker)
Server Kann von der Leistungsanforderung inder Regel mit Datenbankre)ner zusam-mengelegt sein sollte aber moumlgli)st lo-gis) getrennt laufen (Virtuelle Mas)i-ne) oder besser auf eigenem (einfa)em)Server betrieben werden nur bei sehrgroszligen Organisationen mit vielen Datenggf staumlrkerer Server oder Skalierung mitLoad Balancing
Web-Server Server Ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist in der Regelausrei)end haumlufig kann ein fuumlr andereZwee bereits vorhandener Web-Servermitgenutzt werden
alternativ dezentraleVariante
Aktueller leistungsfaumlhigerPC fuumlr Anwendung Daten-bank sowie ggf Applikati-ons- und Web-Server
Fuumlr wenige Metadaten Datenpflege dur)eine oder wenige Personen
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Ergaumlnzend muss bea)tet werden dass moumlgli)erweise zusaumltzli)e Hardwareund ggf So2ware-Lizenzen bes)a1 werden muumlssen wenn das System miteigenstaumlndigen Entwilungs- undoder Testplaformen aufgesetzt und betrie-ben wird
Aufwand und Kosten fuumlr die Bereitstellung einer Metadatenerfassungs- und-haltungsso2ware sind in erster Linie von den angestrebten funktionalen undni)tfunktionalen Anforderungen abhaumlngig Zu nennen sind
ggf verwaltungsweit einzuhaltende Vorgaben fuumlr die Datenbank-So2-bullware (Lizenzkosten)
angestrebte Ausfallsi)erheit und Performancebull
Mandantenfaumlhigkeitbull
Einri)tung von Rollen- und Re)te-Modellen fuumlr Erfassung und Zu-bullgriff auf sensible (ges)uumltzte) Teildatenbestaumlnde
gewuumlns)te bzw notwendige Anpassungsarbeiten an der Standard-bullSo2ware
Die Datenmenge hat dagegen kaum Einfluss da selbst groumlszligere Metadatenbe-staumlnde fuumlr heutige Hardware- und Datenbanksysteme lei)t zu handhabensind
KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 1000 euro und 10000 euro liegen (nur Produktionssystem) Die So2warekostenkoumlnnen si) zwis)en 0 euro und ca 30000 euro bewegen Bei Open-Source-Produk-ten fallen fuumlr die Anwendungsentwilung keine Kosten an bei proprietaumlrenProdukten sind Lizenzkosten faumlllig In beiden Faumlllen ist mit Kosten fuumlr die An-passungsarbeiten zu re)nen Der Zeitaufwand ist s)wer einzugrenzen
O2 wird vergessen die Kosten fuumlr den laufenden Betrieb bei der (Haushalts-)Planung mit zu beruumlsi)tigen Besonders beim Betrieb in einem Re)enzen-trum eventuell mit mehreren Plaformen (Entwilung Test Produktion) undentspre)ender Betreuung hinsi)tli) Datensi)erung Verfuumlgbarkeit Si)er-heit etc ist mit Kosten von bis zu einigen 10000 euro pro Jahr zu re)nen Zur Fi-nanzierung muss daher ein geeignetes Ges)auml2smodell gefunden werden et-wa dur) Umlage auf die nutzenden Behoumlrden oder zentrale Finanzierung
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Datenhaltung fuumlr Geodaten335Der Auau von primaumlren Geodatenbanken und GI-Systemen ist hier ni)t Ge-genstand der Betra)tung Kosten und Aufwand sind dort stark abhaumlngig vonden fa)li)en Anforderungen und rei)en von wenigen tausend bis zu drei-stelligen Millionenbetraumlgen Generelle Empfehlungen oder Eins)aumltzungenkoumlnnen daher ni)t gegeben werden Als Sonderfall wird die Entwilung vonFa)systemen mit Erfassungs- und Pflegefunktionen auf Basis von Diensten inAbs)ni 353 behandeltDie Ar)itekturen fuumlr die Erfassung und Pflege von Geodaten koumlnnen jeweilsanalog zur bes)riebenen Ar)itektur fuumlr Metadaten aufgesetzt werden Eswird deshalb auf Abs)ni 334 verwiesen Grundsaumltzli) stellt die Datenver-waltung fuumlr Geodaten im Gegensatz zu der von Metadaten aber erhebli) houmlhe-re Anspruuml)e an die Datenbank die Hardware und die Netzwerk-Bandbreitezur Kommunikation Anforderungen an die Qualitaumltssi)erung den Daten-s)utz und Zugriffsre)te sind ni)t mit denen bei Metadaten verglei)bar AusSi)t der Verfasser ist au) aus historis)en Gruumlnden im Berei) der Geodatendie dezentrale Ar)itektur erhebli) weiter verbreitetSoll eine zentrale Sekundaumlrdatenbank aufgebaut werden muumlssen folgendeAspekte bei der Kosten- und Zeitplanung beruumlsi)tigt werden
Datenbank-Lizenzbull
Geodienst-Produkt-Lizenzbull
S)nistellen fuumlr die Datenuumlbernahmebull
Entwilungskostenbull
Betriebskostenbull
Skalierung in Abhaumlngigkeit von der Nutzungsintensitaumlt (von wenigenbullKlis pro Tag bis mehreren Millionen pro Monat)
Dauer ca zwei Wo)en bis mehrere Monatebull
Im Fall einer dezentralen Bereitstellung von Geodatendiensten (Abs)ni 341und Abs)ni 342) faumlllt der Aufwand fuumlr den Auau eventueller Sekundaumlrda-tenbanken und Dienste-Server dezentral an Generell sind dabei die glei)enAspekte wie bei der oben bes)riebenen zentralen Datenbank zu bea)ten
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Auau von Geodiensten34
Im Abs)ni 22 des Leitfadens wurde bereits grundsaumltzli) auf Funktionalitauml-ten und Einsatzmoumlgli)keiten vieler Geodienste eingegangen Im folgendenAbs)ni stehen praktis)e Fragestellungen fuumlr deren Einsatz im VordergrundAus diesem Grund werden hier nur die Geodienste behandelt fuumlr die praxis-taugli)e Loumlsungen am Markt verfuumlgbar sind (Abs)ni 341 bis 344)
Kartendienste341Unter Kartendiensten werden hier WMS (vgl Abs)ni 221) verstanden dieKartenebenen so genannte Layer als Bilder in Formaten wie JPG GIF oderPNG bereitstellen WMS sind heute in groszliger Zahl verfuumlgbarFuumlr die Visualisierung einer Karte koumlnnen die benoumltigten Daten aus unter-s)iedli)en Quellen bezogen werden Je na) eingesetztem WMS-Produkt istzu pruumlfen uumlber wel)e Systeme und Formate die Daten bereitgestellt werdendamit eine Unterstuumltzung gewaumlhrleistet ist
Soll ein WMS eingesetzt werden um Kartenbilder basierend auf Rasterdaten zuliefern so gibt es die Moumlgli)keiten
gescannte Karten wie Lu2- oder Satellitenbilder aus lokal bereitgestell-bullten Dateien zu beziehen oder
die Rasterdaten von einem WCS zu erhalten (vgl Abs)ni 223)bull
Soll ein WMS Kartenbilder auf zugrunde liegenden Vektordaten abgeben gibtes die Optionen die Vektordaten
aus einer lokal bereitgestellten Datei wie bspw dem Shape-Formatbull
aus einer Datenbank oderbull
von einem WFS zu beziehen (vgl Abs)ni 222)bull
Im Fall dass neben der Darstellung dur) den WMS au) die Weitergabe vonVektorobjekten direkt geplant ist ist der Einsatz eines WFS als Datenquellesinnvoll Ist ledigli) die Visualisierung und ggf eine Sa)datenauskun2 gefor-dert rei)t ein WMS mit lokaler Datenhaltung aus
Einige Produkte verwenden herstellerspezifis)e Protokolle oder liefern dieKarten in Form von Graphikdateien wie CGM aus was clientseitig teilweise einBrowser-Plug-In erforderli) ma)t Die weiteren Betra)tungen in diesem Leit-faden bes)raumlnken si) auf die OGC- und GDI-DE-konformen Loumlsungen mit so
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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genannten bdquoThin Clientsldquo also basierend auf dem Hypertext Transfer Protocol(HTTP) ohne clientseitige AnwendungslogikNeben proprietaumlren Produkten sind eine Vielzahl an Open-Source-Produktenerhaumlltli) Ein Uumlberbli uumlber die auf dem Markt erhaumlltli)en Produkte wirdunter httpwwwopengeospatialorg oder httpwwwgeoinformatikuni-rostockde bereitgestellt Diese Listen sind allerdings ni)t abs)lieszligend DieEnts)eidung fuumlr ein Produkt ist im Wesentli)en abhaumlngig von den Anforde-rungen die der Au2raggeber bzw Nutzer an den Dienst stellt sowie den bereit-zustellenden Daten und deren Struktur Ni)t jede So2ware ist in der Lage aufDatenbestaumlnde bzw Datenbanken der vers)iedenen GIS-Hersteller zuzugrei-fen oder eine groszlige Zahl von Datenformaten zu unterstuumltzen
Neben der Server-Funktionalitaumlt wie die Beantwortung der Kartenanfragen istdas Design von Kartendiensten eine Kernfunktionalitaumlt der Produkte Uumlber die-se bdquoAutoren-Toolsldquo lassen si) vom Administrator bzw vom Web Map DesignerKartendienste konfigurieren zB Legendeneinstellungen und HTML-DesignHier gibt es groszlige Funktionsunters)iede zwis)en den Produkten Einige Pro-dukte verwenden einen Fat-Client als Autoren-Tool Im Gegensatz zum Thin-Client muss hier auf dem Computer des Anwenders eine entspre)ende Instal-lation der Anwendung erfolgenFuumlr die Kommunikation zwis)en Web-Server und Anwendung koumlnnen unter-s)iedli)e Te)nologien bspw uumlber C++- Perl- oder PHP-Funktionen uumlber dasCommon Gateway Interface (CGI) oder Java Servlets bzw Java Server Pages zumEinsatz kommen Letzteres benoumltigt eine Servlet-Container-Umgebung
Wi)tig bei der Auswahl eines Kartendienstes ist au) die Unterstuumltzung ver-s)iedener Koordinatenreferenzsysteme na) dem EPSG-Code Er sollte in derLage sein die Geodaten aus der zugrunde liegenden Datenbank gemaumlszlig ange-fordertem Koordinatensystem zu transformieren Alternativ besteht die Moumlg-li)keit einen Transformationsdienst (WCTS) zwis)enzus)alten Werdenuumlber WMS abgegebene Karten na)traumlgli) transformiert entsteht dabei aller-dings ein Verlust der graphis)en Qualitaumlt Leider ist haumlufig die Genauigkeit derTransformationen ni)t bekannt Vor der Ents)eidung fuumlr eine So2ware soll-ten deshalb beim Hersteller Informationen uumlber die verwendeten Transformati-onsverfahren und deren Genauigkeit eingeholt werdenZur Gewaumlhrleistung der Interoperabilitaumlt von WMS im Rahmen der GDI-DEmuss das Applikationsprofil WMS-DE eingehalten werden dessen aktuelleVersion der bdquoAr)itektur der Geodateninfrastruktur Deuts)landldquo zu entneh-men ist
Austausdienste342Als Austaus)dienste werden hier Geodienste bezei)net von denen Geodatenbezogen werden koumlnnen
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Mit WFS-Diensten koumlnnen Vektordaten bereitgestellt werden Im Verglei) zumWMS hat dies den Vorteil dass der Client tatsauml)li) die Geodaten erhaumllt undmit ihnen arbeiten kannDas Editieren der ausgelieferten Geoobjekte wird dur) Einsatz des WFS-T-Standards (vgl Abs)ni 222) ermoumlgli)t Der WFS-T ist eine bdquotransaktionaleldquoErweiterung des WFS und unterstuumltzt das Spei)ern von GeoobjektenZu bea)ten ist dass uumlbertragende Geodaten im XML-Format eine erhebli)eMenge an bdquoOverheadldquo zu den eigentli)en Nutzdaten enthalten Als Faustregelsollte mindestens der Faktor 10 im Verglei) zum urspruumlngli)en Datenbestandkalkuliert werden Au) im Verglei) zum uumlbertragenen Kartenbild beim WMSist die Datenmenge in der Regel erhebli) umfangrei)erAufgrund der houmlheren Komplexitaumlt des WFS im Verglei) zum WMS und dereinges)raumlnkten Kontrolle zur Einhaltung von Copyrights verbunden mit derGefahr unzulaumlssiger Weiterverarbeitung der ausgelieferten Daten sind WFSbisher nur in verglei)sweise geringer Zahl im Internet verfuumlgbar In Intranetseignet si) diese Te)nologie aber sehr gut fuumlr die Entwilung von Fa)syste-men geringer bis milerer Komplexitaumlt und kann zur Einsparung von vielenDesktop-GIS-Lizenzen fuumlhren Ansonsten gelten die in Abs)ni 341 enthalte-nen Aspekte zur Entwilung von Austaus)diensten analog
Dienste na) dem WCS-Standard werden hier ebenfalls als Austaus)dienstebezei)net WCS sind bisher im Internet kaum verfuumlgbar Sie eignen si) fuumlr dieBereitstellung von multitemporalen oder multispektralen Rasterdaten wie zBAusbreitungsszenarien von Feuer und Oumllteppi)en oder fuumlr vers)iedene Spek-tralkanaumlle einer Satellitenaufnahme Weitere Informationen zu WCS enthaumllt derAbs)ni 223Ergaumlnzend zu den bes)riebenen Karten- und Austaus)diensten koumlnnen wei-tere ergaumlnzende Dienste na) OGC-Standards implementiert werden wie etwaWFS-G WTS WCTS und weitere
Sudienste343Die Erfassung und Bereitstellung von Su)diensten ist terminli) gesehen dievordringli)e Aufgabe bei der Umsetzung der INSPIRE-Ri)tlinie und wirddur) korrespondierende nationale Gesetze zur Pfli)taufgabe fuumlr alle geoda-tenfuumlhrenden Stellen bei Bund Laumlndern und Kommunen Fuumlr die Bereitstel-lung von Su)diensten ist die Einhaltung des CS-W-Standards (vgl Abs)ni224) verbindli) vorges)riebenSu)dienste ermoumlgli)en die Re)er)e na) Datenbestaumlnden und Dienstenuumlber bes)reibende Eigens)a2en und S)lagworte Diese Eigens)a2en wer-den in Form von Metadaten erfasst und uumlber Metadatendienste fuumlr Re)er)e-Anwendungen verfuumlgbar gema)tIm Verglei) zum Auau von Karten- und Austaus)diensten ist die Bereitstel-lung von Metadatendiensten so2warete)nis) eng mit der Erfassung also
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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dem Auau von Metadatenbanken bzw -informationssystemen verbunden(vgl Abs)ni 334) Der Metadatenserver stellt die Verbindung zwis)en denRe)er)e-Anwendungen und der Metadatenbank her Er nimmt die Anfrageder Re)er)e-Anwendung in Form eines CSW-Requests (Anfrage) entgegenund wandelt ihn in eine Datenbankanfrage Die Datenbank selektiert die ange-fragten Daten und s)it sie dem Metadatenserver zuruuml Dieser wandelt dasErgebnis wieder zuruuml in eine CSW-Response (Antwort) Die Anzahl der zu-ruumlgelieferten Metadatenfelder eines Metadatensatzes haumlngt dabei vom ausge-waumlhlten Profil ab Es wird zwis)en drei Profilen fuumlr Metadatensaumltze unter-s)ieden Brief- Summary- und Full-ProfilAufgrund der engen Verfle)tung mit dem System zur Metadatenerfassungsind die Kosten fuumlr die Su)dienste im Abs)ni 33 mit enthalten Der Zeitauf-wand fuumlr die Installation des Metadatenservers die Anbindung der Metadaten-bank und die Publizierung der Metadatendienste sollte in der Regel im Berei)von 2 ndash 10 Personentagen liegen
Sonstige Dienste344Neben den in Abs)ni 341 bis 343 erlaumluterten Geodatendiensten entsteht einzunehmender Bedarf an Geodiensten wel)e die Funktionalitaumlt eines GIS nut-zen und Ergebnisse zu vers)iedenen raumlumli)en Fragestellungen liefern Dazuzaumlhlen Dienste wie Geokodierung also fuumlr Adressen Flurstuumle Straszligen- oderFlusskilometer Geographis)e Namen etc oder au) Routing Distanzbere)-nung und Na)bars)a2sabfragen Derartige Dienste werden teilweise in An-wendungen zur Nutzung der Geodienste (vgl Abs)ni 35) mit verwendetunterstuumltzen aber vor allem die Ges)auml2sprozesse im Rahmen von E-Govern-ment- und E-Business-Anwendungen Dur) sol)e Dienste ndash in der FolgeStandortdienste genannt ndash werden Medienbruuml)e (vgl Abs)ni 211) in E-Go-vernment- und E-Business-Verfahren vermieden Beispiele sol)er Standort-Fragestellungen sind
Wie weit ist der Wohnort eines Arbeitssu)enden von einer offenenbullStelle entfernt
Ist die Entfernung vom Wohnort eines S)uumllers zu seiner S)ule groumlszligerbullals ein bestimmter Wert so dass dem Antrag auf ein S)uumllermonats-tiet entspro)en werden kann
Wel)e Gebietskoumlrpers)a2en werden von einer Route fuumlr einenbullS)wertransport ges)nien und sind daher in dem Genehmigungs-prozess zu beteiligen
Wo ist der nauml)ste Reungshubs)rauber zu einem gemeldeten Ver-bullkehrsunfall stationiert
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Wie ho) ist der Bodenri)twert fuumlr eine Immobiliebull
All dies sind Fragestellungen die bisher nur dur) interaktive Nutzung vonGIS-Clients beantwortet werden konnten Dur) die Standortdienste werdendie klassis)en GIS-Funktionalitaumlten als Dienste verfuumlgbar gema)t so dass siein E-Government-Verfahren integriert werden koumlnnen und so zu erhebli)enEinsparungen in der Prozessbearbeitung fuumlhren koumlnnen Dur) diese Dienstewird das Potential von Geodatenbanken und GI-Systemen weit uumlber die bishe-rige einges)raumlnkte Nutzergemeinde der GIS-Experten hinaus verfuumlgbar ge-ma)tFuumlr diese Dienste gibt es nur in einigen Anwendungsfeldern fa)spezifis)eStandards In jedem Fall sollten allgemeine Standards fuumlr serviceorientierte Ar-)itekturen wie zB SOAP und WSDL beruumlsi)tigt werden
Nutzung von Geodiensten35
In Abs)ni 34 wurde der Auau von Geodiensten bes)rieben Dur) Einhal-tung der genannten Standards wird gewaumlhrleistet dass die Dienste anwen-dungsneutral bereitgestellt werden si) also von allen Geoviewer-Produktenund Fa)anwendungen nutzen lassen sofern diese ebenfalls die Standards un-terstuumltzen In diesem Kapitel wird nun bes)rieben wie si) die Dienste in un-ters)iedli)en Anwendungen und Verfahren nutzen lassen und wie sol)eLoumlsungen aufgesetzt werden
Geodatenreere351Eine haumlufige Fragestellung von Endanwendern ist die na) der Existenz vongeeigneten Geodaten oder Diensten Es besteht also der Wuns) gezielt na)Daten und Diensten wie zB Wanderkarten Bebauungsplaumlnen Laumlrmkarten etczu su)en und zwar im Sinne einer Su)mas)ine undoder einer Produktsu)ein einem Versandhauskatalog Zu diesem Zwe werden Re)er)e-Anwen-dungen wie bspw Geodatenkataloge oder Umweltdatenkataloge implemen-tiert Eine Liste von Anwendungen die uumlber das Internet verfuumlgbar sind befin-det si) im Kapitel bdquoWi)tige Linksldquo
Zur Bereitstellung der Metadaten fuumlr die Re)er)e dur) die Endanwendergreifen Re)er)e-Anwendungen uumlber Su)- bzw Katalogdienste auf die Meta-daten zu Ents)eidend ist dabei immer dass der Katalogdienst auf standardi-sierte Weise mit der Anwendung kommuniziert
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Abbildung 17 Erweiterte Suampe im Geodatenkatalog
Aufgabe der Kataloganwendung ist es (vgl Abbildung 17)
dem Benutzer Eingabemasken fuumlr seine Su)angaben (zB S)lagworte)bullbereitzustellen
die eingegebenen Su)parameter entgegenzunehmenbull
sie in eine standardkonforme Anfrage (Request) fuumlr die angebundenenbullSu)dienste umzuwandeln
die Ergebnisse der Su)dienste entgegen zu nehmenbull
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Die Kataloganwendung fungiert somit als Broker der eine verteilte Su)edur)fuumlhrt (vgl Abbildung 12 Abbildung 13 und Abbildung 14)Gaumlngige Kataloganwendungen stellen vers)iedene Su)moumlgli)keiten zur Ver-fuumlgung beispielsweise eine bdquoEinfa)e Su)eldquo miels S)lagwort Eine bdquoErweiter-te Su)eldquo bietet dem Nutzer die Moumlgli)keit die Re)er)e zusaumltzli) um raumlum-li)e zeitli)e oder thematis)e Kriterien zu ergaumlnzen (vgl Abbildung 15)So2ware fuumlr Re)er)e-Anwendungen steht sowohl in Form proprietaumlrer alsau) in Form von Open-Source basierter Produkte zur Verfuumlgung In der Regelbestehen enge Verzahnungen mit der So2ware fuumlr die Metadatenhaltung undder Bereitstellung von MetadatendienstenDer Aufwand fuumlr eine entspre)ende Loumlsung bdquoGeo-Su)eldquo belaumlu2 si) fuumlrHard- und So2ware zwis)en ca 10000 euro und 50000 euro Fuumlr die Planung derKosten und Hardware-Konfiguration wird ansonsten auf Abs)ni 334 ver-wiesen
Geodatenvisualisierung und -analyse352Geodienste koumlnnen heute von den meisten gaumlngigen GIS-Client-Produkten wiezB ArcView Geomedia und Mapinfo direkt genutzt werden Viele Anwenderverfuumlgen aber uumlber kein sol)es Produkt Daher ist es erforderli) Anwendun-gen zu entwieln die von allen Anwendern uumlber das Internet kostenfrei ge-nutzt werden koumlnnen Dieses Kapitel enthaumllt Hinweise zur Entwilung sol)erAnwendungen fuumlr die Geodatenvisualisierung und -analyseNa)dem ein Endanwender uumlber eine Re)er)e-Anwendung einen geeignetenGeodienst identifiziert hat besteht die Anforderung diesen als Karte zu visua-lisieren Alternativ besteht die Anforderung direkt in die Visualisierung einzu-steigen Diese Aufgabe uumlbernehmen Geoviewer Die Ar)itektur von Geoview-ern ist in der Regel analog zu den Re)er)e-Anwendungen Der Geoviewer hatdie Aufgabe
dem Benutzer uumlber eine Web-Oberflauml)e geographis)e Funktionenbullwie zB Zoom Pan Distanzmessung Ein- und Ausblenden von LayernHinzuladen und Entfernen von Kartenebenen We)sel des Koordina-ten Referenzsystems und Sa)datenabfrage bereitzustellen
die dur) Ausfuumlhren der Funktion dur) den Benutzer ausgeloumlste An-bullfrage entgegenzunehmen
in eine standardkonforme Anfrage (Request) an die angebundenen Kar-bullten- undoder Austaus)dienste umzuwandeln
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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die Ergebnisse der Dienste entgegenzunehmenbull
diese in eine Ergebnisseite (HTML) umzuwandeln undbull
an den Browser des Benutzers zu s)ienbull
Eine Liste mit Internetadressen zu Geoviewern befindet si) im Kapitel bdquoWi)-tige LinksldquoMeist werden vom Benutzer Karten die aus mehreren Kartenebenen bestehenangefordert Das Uumlbereinanderlegen der vers)iedenen Ebenen die aus ver-s)iedenen Diensten stammen koumlnnen kann - je na) Produkt - sowohl server-als au) clientseitig erfolgenDie meisten Geoviewer erlauben eine raumlumli)e Su)e na) Adressen Flurstuuml-en Ortsnamen oder Naturraumlumen zu Navigationszween (Positionierungder Karte) Hierfuumlr werden Geokodierungsdienste eingebunden (vgl Abs)ni344)Keinen Einfluss haben die Geoviewer auf die tatsauml)li)e Funktionalitaumlt diemit den Karten- und Su)diensten ausgefuumlhrt werden koumlnnen Unterstuumltzt einDienst das eingestellte Koordinatensystem ni)t oder bietet der Dienst keineSa)daten oder keine Legendeninformationen an so kann der Geoviewer dieseFunktionen fuumlr den jeweiligen Dienst au) ni)t anbieten Im Fall eines ni)tunterstuumltzten Koordinatensystems fehlen dann beispielsweise die Ebenen desDienstes in dem Gesamtkartenbild Das kann mitunter zu bdquoweiszligen Flauml)enldquofuumlhren Im Fall fehlender Sa)daten reagiert der Geoviewer meist so dass dieFunktion fuumlr die Sa)datenabfrage fuumlr die jeweilige Ebene bdquoausgegrautldquo wirdAumlhnli)es gilt fuumlr die graphis)e Darstellung Beim WMS ist es uumlbli) dassFarben und Symbole vom Diensteanbieter fix voreingestellt sind Erst die Erwei-terung mit Styled Layer Descriptor (SLD) ermoumlgli)t die Bereitstellung von Funk-tionen zur individuellen interaktiven Anpassung fuumlr den Endanwender SLDwird bisher nur von wenigen Dienstanbietern unterstuumltztDie meisten Dienstanbieter bes)raumlnken die Bereitstellung von Kartenebenenauf bestimmte Maszligstabsberei)e So werden Liegens)a2skarten o2 nur bis15000 angeboten weil in kleineren Maszligstaumlben ohnehin ni)ts mehr erkennbarwaumlre S)utzgebiete werden dagegen o2 erst ab einem Maszligstab von 110000angeboten weil dies der Genauigkeit der Erfassung entspri)t und eine Dar-stellung in groumlszligeren Maszligstaumlben eine houmlhere Genauigkeit suggeriert und zuFehleins)aumltzungen fuumlhren kann Sinnvoll ist es Layer so zu konfigurierendass sie in unters)iedli)en Maszligstabsberei)en auf die jeweils geeigneten Kar-tenquellen zugreifen Auf diese Weise koumlnnen bdquoKartenserienldquo definiert werdenetwa im Berei) der Geobasisdaten Hier hat si) folgende Maszligstabsreihe alspraktikabel erwiesen
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Tabelle 2 Maszligstabsbereie fuumlr Kartenvisualisierung (Vorslag)
Kartenbezeinung Maszligstab bis Maszligstab von
Optional Einstiegskarte im kleinenMaszligstab
Digitale Topographis)e Karte11000000 (DTK 1000)
gt15 Mio 1750000
Digitale Topographis)e Karte1500000 (DTK 500)
gt1750000 250000
Digitale Topographis)e Karte1200000 (DTK 200)
gt1250000 1125000
Topographis)e Karte 1100000 (DTK100)
gt1125000 160000
Topographis)e Karte 150000 (DTK 50) gt160000 130000
Topographis)e Karte 125000 (DTK 25) gt130000 115000
StadtkartenStraszligenkarten gt115000 12500
Liegens)a2skarten gt12500 1200
Viele Geoviewer-Produkte besitzen Funktionen fuumlr das Ausdruen von Kar-ten Ein maszligstabstreues Druen ist aufgrund der Bildaufloumlsung bei WMSDiensten und benutzerindividuellen Druern und Einstellungen nahezu un-moumlgli)Geoviewer sind in der Regel in der Lage au) ges)uumltzte Dienste anzubietenBenutzername und Passwort werden vom Geoviewer entgegen genommenzwis)engespei)ert (Session Management) und an die Dienste weitergerei)tIst der Dienst vom Provider fuumlr den Benutzer freigegeben so wird die angefor-derte Kartenebene oder Sa)information ausgeliefert falls ni)t wird eine Feh-lermeldung zuruumlgeliefertAuf eine Bes)reibung weiterer Funktionen von Geoviewern wird hier verzi)-tet Vor einer Produktents)eidung muss der Funktionsumfang hinsi)tli) derErfuumlllung der fa)li)en Anforderungen gepruuml2 werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund
Dies gilt insbesondere bei Nutzung von WFS Wie in Abs)ni 342 bes)rie-ben ermoumlgli)en WFS viele weitergehende Funktionen Die aktuell verfuumlgba-ren Geoviewer-Produkte unterstuumltzen WFS zwar haumlufig in der Praxis tretenaber o2 no) te)nis)e Probleme aufDie Anzahl an Kartenabrufen die ein Geoviewer verarbeiten muss kann erheb-li) sein Populaumlre Anwendungen wie etwa der Radroutenplaner Rheinland-Pfalz (wwwroutenplanerrlpde) verzei)nete 2 Millionen Zugriffe in den erstendrei Monaten das Ho)wasserinformationssystem HORA (wwwhoampwasser-risikoat) in Oumlsterrei) sogar 50 Millionen Zugriffe in 15 Monaten Dies zeigtdass vor der Freis)altung von Anwendungen zur Geodatenvisualisierung und-analyse eine moumlgli)st belastbare S)aumltzung der voraussi)tli)en Na)fragebenoumltigt wird um das System entspre)end skalieren zu koumlnnen (vgl Abs)ni357) Dies kann au) erhebli)e Auswirkung auf den Kostenrahmen habenTabelle 3 informiert uumlber Hardware-Erfordernisse fuumlr die Entwilung von An-wendungen zur Geodatenvisualisierung und -analyse
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Tabelle 3 Hardwareanforderungen fuumlr Geoviewer
Hardware Anforderung
Visualisierung undAnalyse
PC-Arbeitsplatz Web-Browser teilweise mit Scriptingund Pop Up und Session Management(Cookies)
Erfassung PC-Arbeitsplatz Web-Browser in der Regel mit ScriptingSession Management (Cookies) und teil-weise Java-Web-Te)nologie oder Ver-glei)bares
Datenhaltung (Daten-bank)
Server Entfaumlllt bzw geringe Anforderungen fuumlrKonfigurations- und Benutzerdatenbeim Auau von Sekundaumlrdatenbankenstark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Applikationsserver(Broker)
Server stark abhaumlngig von Datenmenge Nut-zungsintensitaumlt und sonstigen Anforde-rungen Spanne rei)t von einem aktuel-len Servermodell (Dual oder Quad Coremit min 4 GB Hauptspei)er) bis hin zuLands)a2en mit mehreren DutzendServern und Load Balancing
Web-Server Server ein aktuelles Hardwaremodell mit dur)-s)nili)er Leistung ist bei geringenoder mileren Anforderungen ausrei-)end haumlufig kann ein fuumlr andere Zwek-ke bereits vorhandener Web-Server (ggfals Cluster ausgebaut) mitgenutzt wer-den
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
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KostenNa) Eins)aumltzung koumlnnen die Bes)affungskosten fuumlr die Hardware zwis)enca 5000 euro und 100000 euro liegen Die So2warekosten koumlnnen si) zwis)en 0 eurobei Open-Source-Produkten und ca 30000 euro zB bei Lizenzkosten fuumlr ein kom-merzielles Geoviewer-Produkt ggf zzgl Lizenzkosten fuumlr eine Datenbank be-wegen Der Zeitaufwand (Personalkosten) ist stark von der Komplexitaumlt derAnwendung hinsi)tli) Daten und Funktionalitaumlt sowie eventuellen Skalie-rungsmaszlignahmen fuumlr eine gute Performanz abhaumlngig Es sollte mindestens miteinem mileren 5-stelligen Eurobetrag und einer Entwilungsdauer von 2 bis12 Monaten gere)net werden wobei na) oben (fast) keine Grenzen sindNo) wi)tiger als bei Metadaten und ndashdiensten ist der Betriebsaspekt bei Geo-daten -diensten und -anwendungen Es muss pro Jahr mit Kosten von einigen10000 euro
Geodatenbearbeitung353Die Bearbeitung von Geodaten erfolgt traditionell mit leistungsstarken GIS-Werkzeugen in Client-Server- oder Desktop-Ar)itektur Sol)e Loumlsungen sindmeistens gekennzei)net dur) hohe Lizenzkosten fuumlr jeden einzelnen GIS-Client sowie hohe Wartungskosten und hohe Anforderungen an die Client-Hard-ware Open-Source-Produkte sind in diesem Segment im Verglei) zu den Berei-)en der Karten- und Su)dienste sowie Geoviewer ni)t so weit verbreitetIn juumlngster Zeit zei)net si) bei der Geodatenerfassung ein Ar)itekturwe)selab die Desktop-GIS-Clients werden zunehmend dur) browserbasierte Clientsabgeloumlst Die Intelligenz (Funktionalitaumlt) vers)iebt si) vom Client auf den GIS-Applikationsserver Entspre)end verteuern si) die serverseitigen Lizenzenaber die Client-Lizenzen entfallen Bei Aumlnderungen der Anwendungen ist keinte)nis)er Roll-Out erforderli) sondern nur eine Umstellung (Upgrade Migra-tion) auf dem Server Te)nis)e Wartung und Support koumlnnen si) fast kompleauf den Server bes)raumlnken Loumlsungen mit dieser Ar)itektur werden von denmarktfuumlhrenden Herstellern zB ESRI mit dem ArcGIS-Server angeboten aberau) von GIS-Dienstleistern die si) die teilweise proprietaumlren Programmier-s)nistellen (C-API Java-API) der Geodatenbanken zunutze ma)enMit dem WFS-T-Standard (vgl Abs)ni 222) ist ein internationaler Standardverfuumlgbar auf dessen Basis si) Anwendungen zur Erfassung und Bearbeitungvon Geoanwendungen in serviceorientierter Ar)itektur realisieren lassen Ei-nige Hersteller und Open-Source-Initiativen von Geo-Produkten (vgl Abs)ni352) haben bereits Erfassungsfunktionen auf Basis des WFS-T implementiertDie Unterstuumltzung dieser Funktionalitaumlt dur) Geoviewer- bzw Geoeditor-An-wendung allein rei)t jedo) ni)t Der Dienst muss den WFS-T-Standard eben-falls unterstuumltzen
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Geodatenvertrieb354Insbesondere fuumlr professionelle Anwender hat der Bezug von Geodaten zurWeiterverarbeitung in eigenen GI-Systemen eine groszlige Bedeutung Der Bezugder Daten ist o2 mit Lizenzgebuumlhren oder zumindest Bereitstellungsgebuumlhrenverbunden Daher werden entspre)ende Vertriebssysteme mit Shop-Funktio-nalitaumlt benoumltigt Eine Liste mit Hyperlinks einiger Shop-Systeme ist im KapitelbdquoWi)tige Linksldquo aufgefuumlhrt Viele Erfahrungen in diesem Berei) liegen beiden Kataster- und Vermessungsverwaltungen vor weil diese ua entgeltpfli)-tige Geobasisdaten vertreibenDa die Bereitstellung von Geodaten zum Download zukuumln2ig zur Pfli)taufga-be na) der INSPIRE-Ri)tlinie wird ist es sinnvoll bzw erforderli) Vertriebs-anwendungen fuumlr Geodaten zu entwieln oder bereits bestehende Loumlsungenfuumlr die Aufnahme von Geodaten mehrerer Behoumlrden zu erweitern (Sti)wortMandantenfaumlhigkeit)Zur Unterstuumltzung der Vertriebsanwendungen koumlnnen die bisher bes)riebe-nen Dienste genutzt werden Der Geodatenkatalog kann im Sinne eines Pro-duktkatalogs der Geoviewer beispielsweise zur Konfektionierung der ge-wuumlns)ten Produkte (Daten) genutzt werden Das Vertriebssystem kann dannbeispielsweise eine Shop-Komponente mit Preismodellen Preisbere)nungWarenkorbfunktion und S)nistelle zu Abre)nungs- bzw Kassensystemenenthalten Bezahlfunktionen koumlnnen als E-Payment-Dienste wie Sie teilweiseim E-Government bereits vorhanden sind eingebunden werden Die tatsauml)li-)e Realisierung ist von vielen vers)iedenen Faktoren abhaumlngig und kannau) anderen Vorstellungen folgen Fuumlr eine komfortable Vertriebsanwendungsollte aber in jedem Fall ein Budget von mehreren 10000 euro bis zu einigen100000 euro und ein Zeitaufwand von drei bis 12 Monaten vorgesehen werden
Auau einer Geodateninfrastruktur355In den vorherigen Kapiteln wurden Loumlsungen und Herangehensweisen fuumlr die Im-plementierung von Datenbestaumlnden Diensten und Anwendungen zu vers)iede-nen Teilaspekten im Geo-Berei) jeweils fuumlr si) betra)tet bes)rieben Alle dieserbisher bes)riebenen Punkte sind Teilaspekte einer Geodateninfrastruktur EineGDI besteht aber ni)t nur aus der bloszligen Summe der genannten Aktivitaumlten undLoumlsungen Sie entsteht vielmehr dur) eine koordinierte Zusammenfuumlhrung imSinne der S)affung einer interoperablen Infrastruktur aumlhnli) wie ein IT- oder Te-lefon-Netzwerk Als Infrastruktur liefert Sie eine Grundlage fuumlr die Weiterentwi-lung von Fa)anwendungen von E-Business- und E-Government-VerfahrenZur Abstimmung der notwendigen te)nis)en und organisatoris)en Regelnund Rahmenbedingungen in einer GDI agieren daher ressort- bzw aumlmteruumlber-greifend besetzte Steuerungsgremien Im Sinne der Steuerung (Governance)werden hier die Verwendung von Standards (zB OGC-Standards und -Profile)und gemeinsame Entwilungen (zB Geoportal Geoviewer GeodatenkatalogGeodatenvertriebssystem) vereinbart
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Abbildung 19 GDI-Arampitektur
Einstiegspunkt in eine GDI aus Nutzersi)t ist in der Regel ein Geoportal DieGestaltung der heute existierenden Geoportale auf Bundes- Landes- und kom-munaler Ebene unters)eidet si) aber teilweise deutli) Sie rei)t von reinenInformationsportalen mit statis)em Content und Hyperlinks auf die vers)ie-denen Anwendungen und Komponenten der GDI uumlber funktional umfangrei-)e Portale mit integrierter Katalogsu)e und integriertem Viewer bis hin zuPortalen die mehr oder weniger intensiv in die jeweiligen E-Government-Infra-strukturen (zB zentrale Plaformen Content Management Systeme IT-Si)er-heitsme)anismen etc) integriert sind Eine Liste mit Hyperlinks zu Beispielenvon Geoportalen befindet si) Kapitel bdquoWi)tige LinksldquoSo2warete)nis)e Grundlagen der Geoportale sind neben den Anwendungenfuumlr die Geodatenre)er)e -visualisierung und -analyse o2 Content-Manage-ment-Systeme undoder spezielle Portalso2ware Neben den klassis)en Geo-Komponenten und Anwendungen sind Erweiterungen moumlgli) die zusaumltzli-)en Mehrwert ers)lieszligen Dur) die Or)estrierung von Geodiensten (vglAbs)ni 356) Standortdiensten (vgl Abs)ni 344) und anderen E-Govern-ment-Diensten wie Autorisierung E-Payment Aktenablage digitale Signaturentstehen prozessuale Mehrwertdienste die den Auau von Fa)anwendun-gen und E-Government-Verfahren im Sinne serviceorientierter Ar)itekturenermoumlgli)en Derart entwielte Loumlsungen zei)nen si) dur) eine hohe Flexi-bilitaumlt und Agilitaumlt hinsi)tli) Anpassungen und Erweiterungen aus und koumln-nen so den Aumlnderungsanforderungen si) immer s)neller wandelnder gesetz-
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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li)er und organisatoris)er Rahmenbedingungen fuumlr Prozesse und Aufgabenbesser na)kommen
Integration mit dem E-Government356In der aktuellen Diskussion um Geodateninfrastrukturen und E-Government
tau)t haumlufig der Begriff SOA auf Die Grundidee einer SOA ist Informationenund Funktionen aus IT-Systemen und -Verfahren (bdquoBa Officeldquo) in kleinenuumlbers)aubaren Mengen fuumlr systemuumlbergreifende Nutzungen bereitzustellenDie Komplexitaumlt der Ba-Office-Systeme soll fuumlr die Integration verborgen blei-ben so dass Integration ni)t mehr das Know How uumlber die innere Zusammen-setzung dieser Systeme erfordert Abbildung 20 illustriert dies am Beispiel einerStereo-Anlage Kein Besitzer einer Stereo-Anlage weiszlig was im Inneren auf derPlatine passiert Die Funktion der Knoumlpfe und Tasten auf dem Gehaumluse aberkennt jeder Aumlhnli) verhaumllt es si) mit Informationssystemen und Diensten
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Die aktuellen Geodateninfrastrukturen sind gekennzei)net dur) direkte In-tegration der Dienste in Anwendungen uumlber OGC-Standards Dur) Nutzungeiner SOA-Plaform koumlnnen Dienste auf einfa)e Weise meist unterstuumltzt dur)ein graphis)es Design Tool or)estriert also zu Funktionskeen kombiniertund als prozessuale Mehrwertdienste wieder bereitgestellt werden in der Regelals Webservice na) SOAP-StandardDie Kosten fuumlr SOA-Plaformen sind allerdings erhebli) Sie beginnen ab ca10000 euro koumlnnen si) aber bis uumlber 100000 euro erstreen Nur fuumlr Teilaspekte sindau) Open-Source-Loumlsungen verfuumlgbar Der Funktionsumfang sol)er Plafor-men rei)t mitunter weit uumlber die hier angespro)enen Aspekte hinaus Es wirdempfohlen diese Plaformen insbesondere immer dann zu nutzen wenn Sieaus anderen Gruumlnden zB im Rahmen anderer Projekte in einer Behoumlrde oderim zentralen Re)enzentrum ohnehin bereits vorhanden sind
Integration mit dem E-Government bedeutet ni)t nur dass Geodienste dur)E-Government-Verfahren genutzt werden sondern au) umgekehrt Geoan-wendungen andere Dienste des E-Government nutzen Dies bietet si) bei-spielsweise an fuumlr
Autorisierungsdienste fuumlr die Anmeldung bei passwortges)uumltztenbullGeoanwendungen oder -daten
E-Payment-Dienste fuumlr die Online Bezahlung im Geodatenvertriebbull
Aktenablage fuumlr amtli)e Auszuumlge oder Kartendokumente wie zB derbullAuszug aus dem Liegens)a2skataster oder Karten aus Planungsver-fahren
digitale Signaturdienste fuumlr die Abgabe von amtli)en Kartendoku-bullmenten undoder
Vers)luumlsselungsdienste fuumlr die Uumlbertragung von sensiblen bzw perso-bullnenbezogenen Daten oder Karten
Weitergehende Anforderungen an Dienste357Service LevelGeodienste werden bisher uumlberwiegend von den datenfuumlhrenden Stellen als all-gemeine Dienstleistung oder aufgrund gesetzli)er Verpfli)tungen im Inter-net oder Intranet publiziert Zunehmend werden sie aber au) in (unterneh-mens-) kritis)e Anwendungen integriert Dadur) entstehen neben den Anfor-derungen an Interoperabilitaumlt und fa)li)er Eignung au) weitergehende An-forderungen hinsi)tli) Zuverlaumlssigkeit und Performanz der Dienste Gefor-
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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dert wird die Einhaltung so genannter Service Levels also bestimmter Verfuumlg-barkeiten Reaktionszeiten bei Ausfaumlllen oder Fehlern Performanz und SupportDie Einhaltung sol)er Anforderungen kann o2 nur dur) zentrale Re)enzen-tren oder Service Center gewaumlhrleistet werden Zwis)en Anbieter und Nutzerwird der Service Level dann vertragli) vereinbart und bei Ni)t-Einhaltungdrohen Sanktionen bzw Strafen
VerfuumlgbarkeitZur Errei)ung von hoher Verfuumlgbarkeit bzw Ho)verfuumlgbarkeit einer Anwen-dung koumlnnen unters)iedli)e Maszlignahmen erforderli) sein je na)dem wieho) die Verfuumlgbarkeitsanforderung liegt Ho)verfuumlgbarkeit wird in Klassenna) der Anzahl der Neunen gemessen (99 = Klasse 2 9999 = Klasse 4) 999Verfuumlgbarkeit bedeutet also dass ein System maximal 876 Std pro Jahr ausfal-len darf Sie erre)net si) aus folgender Formel
sdot⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
minus=t
Die Maszlignahmen zur Errei)ung bestimmter Verfuumlgbarkeiten rei)en von einfa-)en Maszlignahmen wie RAID-Systeme (redundant array of independent disks) zurDatenspei)erung uumlber komplee gespiegelte Ausfallserver bis hin zu Sti-stoffatmosphaumlren im Serverraum (gegen Feuer) oder ganzen Ausfallre)enzen-tren auf anderen tektonis)en Plaen Im Geoberei) sind die Verfuumlgbarkeitsan-forderungen ndash von wenigen Ausnahmen etwa im militaumlris)en Berei) undbeim Zivils)utz abgesehen ndash niedrig RAID-Systeme und Ausfallserver sind inden allermeisten Faumlllen ausrei)end
ReaktionszeitNeben der Verfuumlgbarkeit kann au) die Reaktionszeit eine Rolle spielen Bei-spielsweise kann es gefordert sein dass die 876 Stunden Ausfall bei 999 Ver-fuumlgbarkeit ni)t bdquoam Stuumlldquo au2reten duumlrfen Dur) Ruereits)a2en undNotdienste wird diesen Anforderungen begegnet
PerformancePerformance ist ndash gerade bei Geodiensten ndash ein sehr wi)tiges Thema Frei verfuumlg-bare Earth Viewer im Internet haben die Erwartungshaltungen der Anwender indie Houmlhe getrieben Vor der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen soll-te daher gut uumlberlegt werden mit wel)er Nutzungsintensitaumlt zu re)nen ist AlsFaustregel gilt dass eine Webseite mit Karte in weniger als 8 Sekunden aufgebautsein sollte Um dies zu errei)en kann es erforderli) sein die Loumlsung zu skalie-ren Dies kann auf unters)iedli)e Weise erfolgen So koumlnnen etwa Datenbank-Dienste- Applikations- und Web-Server auf vers)iedene Server-Mas)inen ver-
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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teilt werden Fuumlr jeden dieser Berei)e kann die Last dur) einen Load Balancerauf mehrere Mas)inen verteilt werden sofern die So2ware dies zulaumlsst Daruuml-ber hinaus sollten aber vor allem die Tuning-Moumlgli)keiten im Berei) der Geo-datenbanken ausges)oumlp2 werden Hier koumlnnen Maszlignahmen wie der Auauintelligenter Indizes Pyramidenbildung bei Rasterdaten oder vorverarbeiteteKarten in Rasterform aus Vektordatenbestaumlnden (bdquoMap Ca)esldquo) ergriffen wer-den Je na) GIS-Produkt und Datenbank gibt es relativ groszlige systemimmanentePerformanzunters)iede O2 sind weitere bdquoTuning-Maszlignahmenldquo moumlgli) Hin-weise gibt die jeweilige AdministrationsdokumentationAuf Folgendes sollte im Hinbli auf Performanz gea)tet werden
Skalierbarkeit und Belastbarkeit der Geo-Web-Service-Komponentebull
Optimale Einri)tung der DatenhaltungskomponentenbullDatenbankoptimierung₋
Anlegen von raumlumli)en IndizesNutzung von datenbankinternen FunktionenSkalierbarkeit der DatenbankGgf auf Zugriffsges)windigkeit optimiertes Datenmodell
Rasterdaten₋Vermeidung von KompressionVorhalten unters)iedli)er Aufloumlsungsstufen
NetzwerkbullS)nelle Verbindung zwis)en Web-Server und₋DatenhaltungskomponenteErmilung der benoumltigten Bandbreite des Internetzugangs₋
IT-Sierheit und UrhebereteGrundsaumltzli) sind Webdienste in jedem Netzwerk das auf den Web-Server zu-greifen kann fuumlr alle Nutzer zugaumlngli) Wird zB ein WMS im Internet bereitge-stellt so wird dieser Service auf alle Anfragen die er unterstuumltzt au) antwor-ten Es besteht grundsaumltzli) die Moumlgli)keit zB uumlber ein einfa)es Script denkompleen Datenbestand des Dienstes auszulesen und ggf weiterzuverarbeitenIn diesem Zusammenhang sind die urheberre)tli)en Aspekte relevant Diesezu beleu)ten wuumlrde den Rahmen des Leitfadens uumlbersteigen Es sei jedo)bemerkt dass si) im Rahmen der Implementierung diverse Moumlgli)keiten er-geben Copyrightvermerke entweder innerhalb der Daten selbst wie bspw digi-tale Wasserzei)en innerhalb der Rasterdaten oder uumlber die GetCapabilities-Anfrage des Geodienstes weiterzugeben Eine standardisierte Vorgehensweiseist no) ni)t verabs)iedet
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Die hier bes)riebenen Geodienste sind zunauml)st unges)uumltzt Bei vielen Imple-mentierungen besteht zwar die Moumlgli)keit die Qualitaumlt der Datenweitergabedur) Einstellungen in der Konfiguration der Web-Service-Komponente zu be-grenzen diese Einstellungen beziehen si) aber immer auf den gesamten Dienstund bes)raumlnken damit dessen NutzwertEs gibt derzeit erste verabs)iedete Standards wie bspw GeoXACML die Teilberei-)e einer Zugriffskontrolle dh Authentifizierung und Autorisierung fuumlr Geo-dienste spezifizieren Sie rei)en jedo) no) ni)t aus um Zugriffskontrolle voll-staumlndig in einer Geodateninfrastruktur interoperabel umsetzen zu koumlnnenDie Ansaumltze die in der OGC Working Group GeoDRM (Digital Rights Management)verfolgt werden verweisen auf allgemein anerkannte Absi)erungsverfahren ausdem Berei) der Netzwerkte)nik Die Si)erungssysteme werden dabei als weite-re Dienste vor den Geo-Dienst ges)altet und der Zugriff auf die Geodaten erfolgterst na) erfolgrei)er Anmeldung und Pruumlfung der Bere)tigungenWill man den Zugriff auf die zur Verfuumlgung gestellten Dienste bes)raumlnken soges)ieht dies am einfa)sten dur) Festlegen der Zugriffsbere)tigungen auf dieIP-Adresse des Web-Servers oder dur) einen vorges)alteten Security Proxy Hierkoumlnnen zB gewisse IP-Adressberei)e gesperrt bzw freiges)altet werdenEs gibt diverse Ansaumltze bezuumlgli) standardisierter Autorisierungsme)anis-men fuumlr Geodatendienste Da die Entwilungen in diesem Berei) sehr vielsei-tig sind soll hier nur auf Informationen an anderen Stellen verwiesen werdenMoumlgli)keiten der Authentifizierung und Autorisierung werden zB vom Run-den Tis) GIS eV untersu)t Fuumlr si)ere Datenuumlbertragung im E-Governmentist das OSCI-Transport-Protokoll vorgesehen Fuumlr Bundesbehoumlrden wurde aufdieser Grundlage eine Basiskomponente bdquoVirtuelle Poststelleldquo entwielt Wei-tere Hinweise zur IT-Si)erheit geben unter anderem das IT-Grunds)utz-Handbu) sowie SAGA
Bepreisungs- und LizenzmanagementPreisbere)nungsmodelle fuumlr Geoprodukte sind mitunter sehr komplex unddur) Standard Shop So2ware allein ni)t abdebar Ni)t ohne Grund sindheute uumlberwiegend kostenfreie Kartendienste verfuumlgbarFuumlr eine bdquoBepreisungslogikldquo muumlssen in jedem Fall notwendige Erweiterungenin der jeweiligen So2ware und entspre)ender Anpassungsaufwand in der Pla-nung beruumlsi)tigt werden Verbreitet sind Modelle na) Flauml)engroumlszlige (qm)Objektmenge (Anzahl) Inhaltsdi)te Datenmenge (MB) zeitli)er Befristungund weiterer Kriterien Hinzu kommen Modelle zur Unterstuumltzung von Diffe-renzupdate Verfahren na) EDBSBZSN oder NASNBA Te)nis) werdenderzeit vers)iedene Ansaumltze wie bdquoPay per Cli Pay per Useldquo bdquoFlatratesldquo undaumlhnli)es diskutiertDas Thema Nutzungsre)te ist im Hinbli auf praktis)e Handhabung bzwUmsetzungsempfehlung ebenfalls sehr komplex Individuelle Copyright-An-spruuml)e der jeweiligen Dienstanbieter fuumlhren dazu dass bei einer Karte die aus
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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mehreren Ebenen unters)iedli)er Quellen zusammengesetzt ist eine Viel-zahl von Copyrighthinweisen in die Karte bdquoeingebranntldquo sind Im Sinne desEndnutzers sollte aber nur das Copyright des Dienstleisters ers)einen der denGeoviewer betreibt und die lizenzre)tli)en Aspekte mit den originaumlren Da-tenbereitstellern bereits geklaumlrt hatFuumlr moumlgli)e Dienstleister die Mehrwertdienste auf Basis behoumlrdli)er Basis-dienste aufsetzen mouml)ten stellt die Frage der Nutzungsre)te heute no) einerhebli)es Hemmnis dar Im Rahmen der GDI-DE wird au) in diesem Berei)an einer Vereinfa)ung bzw Vereinheitli)ung gearbeitet Ein Loumlsungsansatzliegt in der Standardisierung von Ges)auml2sbedingungen und Lizenzregelun-gen fuumlr die Daten und Dienste
DatensutzDur) die zunehmende Verfuumlgbarkeit Aufloumlsung und Genauigkeit von Geoda-ten treten zunehmend Fragen zum Datens)utz auf Problematis) ist dassdur) die Uumlberlagerung von Informationen neue Qualitaumlten errei)t werdenkoumlnnen die auf Persoumlnli)keitsre)te wirkenAus diesem Grund wurde vom Bundeswirts)a2sministerium in Zusammen-arbeit mit dem Gesamtverband der deuts)en Versi)erungswirts)a2 (GDV)eine Studie zum Datens)utz im Berei) Geodaten beim Unabhaumlngigen Lan-deszentrum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) beau2ragt Dieser sogenannten bdquoAmpelstudieldquo (Veroumlffentli)ung geplant fuumlr Herbst 2008) koumlnnenHinweise zum Umgang mit dem Datens)utz entnommen werden Im Rahmender Studie wird praktis)e Hilfestellung bei Eins)aumltzung der Datens)utz-Relevanz von Diensten und Anwendungen gegeben Beispielsweise gilt die Be-reitstellung von Orthofotos ab einer Aufloumlsung von 40 cm als kritis) weil dannAuswirkungen auf die Privatsphaumlre fuumlr moumlgli) gehalten werden
BarrierefreiheitDas Glei)stellungsgesetz fordert Diskriminierungsfreiheit das gilt au) hinsi)t-li) der Nutzung von Internet-Angeboten oumlffentli)er Stellen Konkretisiert wirddas Glei)stellungsgesetz dur) die Barrierefreie Informationsteampnik-Verordnung(BITV) Auswirkungen auf Geodienste ergeben si) daraus kaum houml)stens hin-si)tli) der Vermeidung bestimmter Farbkontraste (rotgruumln) Die in Abs)ni351 bis 356 bes)riebenen Internet-Anwendungen muumlssen si) aber an die Vorga-ben der BITV halten Es gilt Anforderungen wie die Vermeidung von blinkendenElementen skalierbare S)ri2groumlszligen Errei)barkeit aller Funktionen uumlber die Ta-bulator-Taste Bes)reibung aller Graphiken mit Alt-Tags etc zu erfuumlllenZum Thema Barrierefreiheit gibt es umfangrei)e Hinweise und Literatur imInternet Fuumlr die Pruumlfung von Web-Anwendungen auf Barrierefreiheit stehen ver-s)iedene kostenpfli)tige und kostenlose Tools zur Verfuumlgung (wwweinfaamp-fuer-allede hpbobbywatampfirecom) Vers)iedene Institutionen haben si) auf die Pruuml-fung der Barrierefreiheit von Webseiten spezialisiert (hpwwwbik-onlineinfo)
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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bdquoGesauml$smodelleldquo358In diesem Leitfaden wird die Bereitstellung von Geodiensten propagiert Bisherwerden diese Dienste meist von der datenfuumlhrenden Stelle mit eigenen Mielnund Moumlgli)keiten bereitgestellt Andere nutzen die Dienste kostenfrei insbe-sondere andere Behoumlrden der eigenen Gebietskoumlrpers)a2 Soweit die Bereit-stellung der Dienste ni)t gesetzli) vorges)rieben ist und hierfuumlr entspre-)ende Miel aus dem Haushalt bereitgestellt werden erfolgt die Finanzierungaus eigenen Mieln der Behoumlrde Dies ist ndash insbesondere vor dem Hintergrundsteigender Anforderungen an die Service Levels ndash vielfa) auf Dauer ni)tdur)zuhalten Als Loumlsung dieser bdquoKostenfalleldquo (der Anbieter zahlt und hatau) no) den Aumlrger wenn der Dienst einmal ni)t funktioniert) bieten si)vers)iedene Konzepte an
Kostenpfliamptige Bereitstellung der Dienste1 (und Anwendungen) BeispielBayernviewer Plus in dem Liegens)a2skarten nur als Bestandteil deskostenpfli)tigen Bayernviewer Plus verfuumlgbar sind Die Kostenpfli)tkann dur) paus)ale Abre)nungsmodelle vereinfa)t werden
Interne Verreampnung2 zwis)en Diensteanbieter und Dienstenutzer (hierBehoumlrde der glei)en Gebietskoumlrpers)a2) werden die Leistungen ver-re)net
Zentrale Finanzierung3 Dienste (und Anwendungen) die von uumlbergrei-fendem Interesse und Nutzen sind werden von einer zentralen Stellewie zB Geodatenzentrum im BKG das Geodienste mit Geobasisdatenkostenfrei fuumlr Bundesbehoumlrden bereitstellt entwielt und betriebenDiese Stelle wird aus zentralen Mieln finanziert bzw erhaumllt ein eigenesBudget Diesen Weg bes)reiten einige Gebietskoumlrpers)a2en vor demHintergrund der Gemeins)a2saufgabe INSPIRE
Diese Liste erhebt keinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit Es soll ledigli) daraufhingewiesen werden dass mit zunehmender Professionalisierung der Dienste-und Anwendungslands)a2en die weitergehenden Anforderungen an Bedeu-tung gewinnen und damit die Frage na) der Finanzierung virulent wird Esgilt einen Kompromiss zu finden die Anbieter mit den Kosten ni)t alleine zulassen und zu verhindern dass die Potentiale aufgrund fehlender Verre)-nungsmodelle ni)t ausges)oumlp2 werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
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Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Ausbliamp4Geodienste und Europa41
Die Bereitstellung von Geodaten uumlber das Internet auf Basis von Geodiensten ge-winnt immer mehr an Bedeutung Neben den Regelungen zu Geodateninfrastruk-turen wel)e auf Bundes- Landes- und kommunaler Ebene ndash au)mit Hilfe diesesLeitfadens ndash entstehen ist am 15 Mai 2007 die Europaumlis)e Ri)tlinie INfrastructurefor SPatial InfoRmation in Europe (INSPIRE) zum Auau einer Europaumlis)en Geoda-teninfrastruktur in Kra2 getreten Inhaltli) wurden 34 Themenfelder ua Geo-graphis)e Namen Adressen Verkehrsnetze und S)utzgebiete benannt zu denenab 2010 na) einem abgestu2en Zeitplan Geo- und Metadaten uumlber Webservices zuliefern sind Die Bereitstellung der Daten erfolgt dur) die Mitgliedstaaten der Eu-ropaumlis)en Union In Deuts)land s)affen Bund und Laumlnder in Abstimmung mitden Kommunalen Spitzenverbaumlnden aktuell die re)tli)en Regelungen um zu-kuumln2ig die interoperable Bereitstellung von Geodaten na) den Vorgaben von IN-SPIRE im Rahmen der Geodateninfrastruktur Deuts)land si)erzustellen
Der Zugang zu den in der Ri)tlinie definierten Daten und deren Nutzung solluumlber folgende Arten von Geodatendiensten moumlgli) sein
Suampdienstebull Su)e na) Geodaten und Geodatendiensten auf Basis vonMetadaten eins)lieszligli) Auskun2
Darstellungsdienstebull Anzeige Navigation Groumlszligenveraumlnderung undUumlberlagern von Geodaten
Download-Dienstebull Herunterladen von und direkter Zugriff auf Geoda-ten
Transformationsdienstebull Umwandlung von Geodaten zur Ermoumlgli)ungeiner interoperablen Nutzung
Dienste zum Abrufenbull von Geodatendiensten
Diese Geodatendienste sollen grenzuumlbers)reitenduumlber ein INSPIRE-Geoportalzugaumlngli) sein das von der Europaumlis)en Kommission ges)affen und betrie-ben wird Die Ri)tlinie bes)reibt diese Geodatendienste aus einer funktiona-len Betra)tungsweise die Bezei)nungen und die Systematik widerspre)ensi) insoweit ni)t mit den in Kapitel 2 bes)riebenen OGC-Webdiensten Diete)nis)en Festlegungen auf wel)e Weise diese Dienste implementiert wer-den werden gesondert geregelt beispielsweise sollen die Su)dienste uumlberCSW und die Darstellungsdienste uumlber WMS realisiert werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Zur naumlheren Regelung einzelner Vorgaben der INSPIRE-Ri)tlinie werdenebenfalls auf Ebene der EU-Kommission mehrere Durampfuumlhrungsbestimmungenbzw Implementing Rules erarbeitet Dies ges)ieht stufenweise bezogen auf ver-s)iedene weiter zu konkretisierende Regelungsinhalte der Ri)tlinie
Metadatenbull (Metadata) definiert die Metadaten uumlber Daten und Dienste
Spezifikation und Harmonisierung von Geodatenbull (Data Specification) legteinheitli)e Datenspezifikationen (Modellierung Geometrie Topolo-gie Semantik etc) fuumlr die einzelnen Themen fest die im Anhang derRi)tlinie aufgelistet sind dies ist notwendig fuumlr die Interoperabilitaumlt
Netzdienstebull (Network Services) spezifiziert die Geodienste und ma)tVorgaben uumlber deren Leistungsvermoumlgen
Reampte und Gebuumlhrenbull (Data and Service Sharing) re)tli)e Regelungenzur Daten- und Dienstebereitstellung (Urheberre)t Lizenzen Gebuumlh-ren etc)
Uumlberwaampung und Beriamptswesenbull (Monitoring and Reporting) legt Indika-toren fuumlr statistis)e Erhebungen fest und definiert Uumlberwa)ungsme-thodik und Beri)tspfli)ten
Die INSPIRE-Dur)fuumlhrungsbestimmungen sind fuumlr die Mitgliedslaumlnder derEU verpfli)tend Sofern sie in Form der Verordnung erlassen werden (Regel-fall) muumlssen sie grundsaumltzli) ni)t in nationales Re)t umgesetzt werden son-dern sind unmielbar re)tswirksam Ergaumlnzende oder konkretisierende Rege-lungen dur) den jeweiligen Gesetzgeber im Mitgliedsstaat bleiben unbenom-menNeben den re)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden vonder EU-Kommission ergaumlnzende Leitfaumlden (Guidelines) erarbeitet Diese sindzwar ni)t unmielbar re)tli) bindend enthalten jedo) zusaumltzli)e imple-mentierungsrelevante Festlegungen die fuumlr eine einheitli)e Umsetzung derDur)fuumlhrungsbestimmungen notwendig sind und ohne die die bezwete In-teroperabilitaumlt ni)t oder nur aumluszligerst s)wer zu verwirkli)en waumlreIm Rahmen der Dur)fuumlhrungsbestimmungen werden verbindli)e Festlegun-gen getroffen die Applikationsprofilen glei)kommen und die letztli) vonallen bei INSPIRE betroffenen Datenbereitstellern einzuhalten sein werdenNaumlhere Informationen uumlber die INSPIRE-Ri)tlinie und den fuumlr die Verwaltungre)tli) verbindli)en Dur)fuumlhrungsbestimmungen finden si) im Internetunter wwwgdi-deorg (Deuts)land) und hpinspirejrcit (Europaumlis)e Kom-mission)
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
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Geodaten in neuen Dimensionen ndash Ausbliampe fuumlr die Zukun$42
Eine interessante Erweiterung der bisherigen Visualisierungskonzepte von WebMap Service (WMS) und Web Terrain Service (WTS) ist der Web 3D Service (W3DS)Im Gegensatz zu den statis)en Kartenbildern des WMS und des WTS die si)im Wesentli)en dur) die Darstellung der drien Dimension beim WTS unter-s)eiden werden beim W3DS Kartenszenen geliefert Eine Szene bildet denAuss)ni der realen Welt ab und kann interaktiv erkundet werden dh inner-halb des Auss)nis kann frei navigiert und die vers)iedensten Perspektivensofort visualisiert werden Dieser Dienst ermoumlgli)t zB in der Stadtplanungbzw Gebaumludeplanung die Abbildung der Veraumlnderungen von Si)ta)sen zwi-s)en Objekten um somit einen intuitiven Eindru zu gewinnen
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3D Quelle GDI3D (2008)
Ein weiteres Anwendungsfeld wird eine zukuumln2ige Integration von Sensorda-ten in eine Geodateninfrastruktur bieten Miels Sensoren lassen si) Phaumlno-mene wie bspw Gewaumlsserpegel Laumlrm und Lu2werte erfassen Neben der Auf-zei)nung von Zeitreihen kann uumlber ein Sensormessnetz au) die raumlumli)eDimension eines Phaumlnomens aufgenommen werden Erhobene Daten wie zBMessungen von Feinstaub- Stioxid- und Ozonkonzentrationen koumlnnten so-fort ausgewertet und innerhalb einer Geodateninfrastruktur verfuumlgbar gema)t
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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werden Die Working Group bdquoSensor Web Enablementldquo des OGC hat bereitseinige Spezifikationen erarbeitet wel)e auf Basis der Sensordaten ein Simula-tions- und Alarmmanagement ermoumlgli)en
Der Web Processing Service (WPS) bietet standardisierte S)nistellen zur Veroumlf-fentli)ung Su)e und Anbindung von Geoprozessen Mit Geoprozessen sindhier Algorithmen Bere)nungen und Modelle gemeint die raumbezogene Da-ten verarbeiten Ein WPS bietet uumlber das Web GIS-Funktionalitaumlten an Siekoumlnnten von einfa)en Bere)nungen wie die Subtraktion einer Menge von ei-ner anderen bis hin zu komplizierten Bere)nungen wie bei einem globalenKlimamodel rei)en Die benoumltigten Ausgangsdaten werden dem WPS uumlberdas Netzwerk bereitgestellt oder sie sind auf dem Server verfuumlgbar
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
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CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
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LiteraturverzeinisArbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder der Bundesre-publik Deuts)land (AdV) Dokumentation zur Modellierung der Geoinfor-mationen des amtlien Vermessungswesens (GeoInfoDok) ndash Version 6AdV 2008
Bernard Fitzke Wagner (Hrsg) Geodateninfrastruktur Grundlagen undAnwendungen Wi)mann 2005
Bill R Geoinformatiklexikon der Uni Rostoamp Internet hpwwwgeoin-formatikuni-rostodeeinzelaspID=800 besu)t Sep 2008
Bundesministerium des Innern SAGA 40 Koordinierungs- und Beratungs-stelle der Bundesregierung fuumlr Informationste)nik in der BundesverwaltungInternet hpwwwkbstbunddesaga besu)t Sep 2008
Europaumlis)e Union Directive 20072EC of the European Parliament and ofthe Council of 14 Mar 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Infor-mation in the European Community (INSPIRE) Official Journal of the Euro-pean Union L108 Volume 50 2007
Koordinierungsstelle Geodateninfrastruktur Deuts)land Aritektur derGeodateninfrastruktur Deutsland Version 10 Internet hpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_Ar)itekturKonzept_V1pdf besu)t Sep 2008
International Standardization Organisation Te)nical Commiee for Geogra-phic Information (ISO TC 211)Uumlbersit zu Standards des ISO Internet hpwwwisotc211org besu)t Sep 2008
Karg Wei)ert Datensutz und Geoinformation Unabhaumlngiges Landeszen-trum fuumlr Datens)utz S)leswig-Holstein (ULD) Eine Studie im Au2rag desBundesministeriums fuumlr Wirts)a2 und Te)nologie (BMWi) 2007 Internet ht-tpwwwbmwideBMWiNavigationServicepublikationendid=217270htmlbesu)t Sep 2008
Open Geospatial Consortium (OGC) Dokumente zu Standards des OpenGeospatial Consortiums Internet hpwwwopengeospatialorgstandardsbesu)t Sep 2008
Pluumlmer Geoinformationnet Internet hpwwwgeoinformationnetlern-modulefolienLernmodul_12Lerneinheit01indexhtml Folie 21 besu)t Sep2008
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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Walkowski Optimierung von mobilen Geosensornetzwerken unter Beruumlamp-sitigung sowohl der Phaumlnomen- als au der Geosensornetzwerk-Charak-teristika Tagungsband Wernigeroumlder Automatisierungs- und Informatiktage2006
Zipf A GDI3D ndash 3D Stadtmodell Heidelberg Internet hpwwwgeogra-phieuni-bonndekartohd3dscreenshotsdehtm besu)t Sep 2008
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65
Witige LinksDie hier aufgefuumlhrten Hyperlinks sind na) der Reihenfolge ihrer Nennungim Text sortiert
Architektur der GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorgdedownloadGDI_ArchitekturDokument_V1pdf
GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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66
Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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67
AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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68
AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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69
GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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70
SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
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Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
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GDI-DE ndashhpwwwgdi-deorg
V-Modell ndashhpwwwv-modell-xtde
Geodatenkatalog des Bundes ndashhpwwwgeoportalbundde
Open Geospatial Consortium ndashhpwwwopengeospatialorg
Universitaumlt Rosto ndashhpwwwgeoinformatikuni-rosto$de
Beispiele zur Geodatenre)er)e ndashhpwwwgeodatenkataloghessendehpwwwgdiberlin-brandenburgdegeomisphphpwwwportal-udehpwwwlandesvermessungsaampsendeinhaltgeogeoMISgeoMIShtmlhpgeoportalbkgbundde
Beispiele fuumlr Geoviewer ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwhessenviewerhessendehpwwwtim-onlinenrwdehpwwwgeodatenbayerndeBayernViewerhpwwwatlassaampsende
Radroutenplaner Rheinland-Pfalz ndashhpwwwroutenplanerrlpde
Ho)wasserinformationssystem HORA ndashhpwwwhoampwasserrisikoat
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Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
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2 Auflage September 2008 2500 Exemplare
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66
Beispiele fuumlr Shop-Systeme ndashhpwwwlv-bwdelvshop2hpwwwgeobrokergeobasis-bbdehpwwwgeohessendehpwwwgeoshop-hannoverde
Beispiele fuumlr Geoportale ndashhpwwwgeoportalbunddehpwwwatlassaampsendehpwwwgeoportalrlpdehpwwwgeoproxygeoportal-thdehpwwwgeoportalhessende
GeoDRM WG ndashhpwwwopengeospatialorggroupsiid=129
Runder Tis) GIS eV ndashhpwwwrtgbvtumde
OSCI ndashhpwwwoscide
Virtuelle Poststelle ndashhpwwwbsibunddefaampthemvps
IT-Grunds)utz-Handbu) ndashhttpwwwbsibunddegshbindexhtm
SAGA ndashhpgsbdownloadbvabunddeKBStSAGASAGA_v40pdf
BITV ndashhpwwweinfach-fuer-alledeartikelbitv
Barierrefreiheit ndashhpwwweinfach-fuer-alledehpbobbywatchfirecomhpwwwbik-onlineinfo
INSPIRE ndashhpinspirejrcit
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67
AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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68
AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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ImpressumDie in dem vorliegenden Druerzeugnis dargestellten Sa)verhalte und zurVerfuumlgung gestellten Angaben bzw Daten erheben trotz sorgfaumlltiger Pruumlfungkeinen Anspru) auf Vollstaumlndigkeit und Ri)tigkeit
Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
Bearbeitung und RedaktionKoordinierungsstelle GDI-DEBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieInternet hpwwwgdi-deorgE-Mail mailgdi-deorg
in Zusammenarbeit mitCSC Deuts)land Solutions GmbH
CopyrightBundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieRi)ard-Strauss-Allee 11D-60598 Frankfurt am MainInternet hpwwwbkgbunddeE-Mail mailboxbkgbundde
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Hinweis Dieser Leitfaden kann kostenfrei unter wwwgdi-deorg bestellt undheruntergeladen werden
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AbbildungsverzeinisAbbildung 1 Gegenuumlberstellung von Raster und Vektordaten
in Anlehnung an Bill (2003) 10
Abbildung 2 Uumlberbli uumlber Standardisierungs-und Normungsgremien in Anlehnung an Pluumlmer (2003) 12
Abbildung 3 Kategorisierung von Standards anhand ihres Reifegrads 14
Abbildung 4 Web Map Service 15
Abbildung 5 Web Feature Service 17
Abbildung 6 Web Coverage Service 19
Abbildung 7 Catalog Service Web 19
Abbildung 8 Web Feature Service Gazeeer 20
Abbildung 9 Web Coordinate Transformation Service 21
Abbildung 10 Web Terrain Service 22
Abbildung 11 Integrationsmoumlgli)keiten auf unters)iedli)em Niveau 27
Abbildung 12 Dienste-Ar)itektur mit dezentraler Datenhaltung 28
Abbildung 13 Dienste-Ar)itektur fuumlr zentrale Datenhaltung 29
Abbildung 14 Gemis)te Datenhaltung 30
Abbildung 15 INSPIRE Metadateneditor 32
Abbildung 16 Kaskadierte Dienstear)itektur des Geodatenkatalog-DE 33
Abbildung 17 Erweiterte Su)e im Geodatenkatalog 43
Abbildung 18 Basisviewer GeoPortalBund 47
Abbildung 19 GDI-Ar)itektur 51
Abbildung 20 Prinzip einer SOA am Beispiel einer Stereo-Anlage 52
Abbildung 21 W3DS-Szene aus Heidelberg 3DQuelle GDI3D (2008) 61
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AbkuumlrzungsverzeinisADV Arbeitsgemeins)a2 der Vermessungsverwaltungen der Laumlnder
der Bundesrepublik Deuts)landAFNOR Association franccedilaise de normalisationALKIS Amtli)es Liegens)a2skataster-InformationssystemANSI American National Standards InstituteAPI Application Programming Interface (engl)
S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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S)nistelle zur Anwendungsprogrammierung (deut)ATKIS Amtli)es Topographis)-Kartographis)es InformationssystemBITV Barrierefreie Informationste)nik-VerordnungBKG Bundesamt fuumlr Kartographie und GeodaumlsieBMI Bundesministerium des InnerenBSI British Standards InstitutionBZSN Bezieher Sekundaumlrna)weisC++ Programmierspra)eCAD Computer Aided DesignC-API API in der Programmierspra)e bdquoCldquoCEN Comiteacute Europeacuteen de NormalisationCENELEC Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Electrote)niqueCEN TC 287 Comiteacute Europeacuteen de Normalisation Te)nical Commiee 287CGI Common Gateway InterfaceCGM Computer Graphics Metafile ein GrafikformatCSW Catalogue Service WebDB DatenbankDE Deuts)landDIN Deuts)es Institut fuumlr NormungDMS DatenbankmanagementsystemDNS Domain Name SystemEDBS Einheitli)e Datenbanks)nistelleEDV Elektronis)e DatenverarbeitungE-hellip Electronic-hellipEPSG European Petroleum Survey GroupETSI Europaumlis)es Institut fuumlr TelekommunikationsnormenEU Europaumlis)e UnionG2B Government-to-BusinessG2C Government-to-ConsumerG2G Government-to-GovernmentGB GigabyteGDI GeodateninfrastrukturGDI-DE Geodateninfrastruktur Deuts)landGDV Gesamtverband der Deuts)en Versi)erungswirts)a2GeoDRM Digital Rights Management
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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SQL Structured Query LanguageL Secure Soets LayerO Single Sign OnSVG Scalable Vector GraphicsTC Te)nical ComiteeTIFF Tagged Image File Format Dateiformat zur Spei)erung von
BilddatenUumlK Uumlbersi)tskarteULD Unabhaumlngiges Landeszentrum fuumlr Datens)utz
S)leswig-HolsteinUTM Universale Transversale Mercator-ProjektionW3C World Wide Web ConsortiumWCS Web Coverage ServiceWCTS Web Coordinate Transformation ServiceWFS Web Feature ServiceWFS-G Web Gazeeer ServiceWFS-T Web Feature Service TransactionalWMS Web Map ServiceWRRL Wasserrahmenri)tlinieWSDL Web Service Description LanguageWTS Web Terrain ServiceWWW Word Wide WebXLink XML LinkXML Extensible Markup Language
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Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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GeoTIFF Geo Tagged Image File FormatGeoXACML Geo eXtensible Access Control Markup LanguageGI GeoinformationGIF Graphics Inter)ange FormatGIS Geographis)es InformationssystemGML Geography Markup LanguageHTML Hypertext Markup LanguageHTTP Hypertext Transfer ProtocolIETF Internet Engineering Task ForceINSPIRE Infrastructure for Spatial Information in EuropeIMAGI Interministerieller Auss)uss fuumlr GeoinformationswesenIP Internet ProtocolISO TC 211 International Organization for Standardization
Te)nical Commiee 211IT Informationste)nikITU International Telecommunication UnionJava-API API in der Programmierspra)e bdquoJavaldquoJISC Japanese Industrial Standards CommieeJPEG Joint Photographic Experts GroupKoopA Kooperationsauss)ussMB MegabyteMIS MetadateninformationssystemMS MapserverNAS Normenbasierte Austaus)s)nistelleNBA Nutzerbezogene BestandsdatenaktualisierungOGC Open Geospatial ConsortiumOMG Object Management GroupON Oumlsterrei)is)es NormungsinstitutOSCI Online Services Computer InterfaceO Open Source So2warePC Personal ComputerPerl Programmierspra)ePHP Hypertext Preprocessor urspruumlngli) Personal Home Page ToolsPNG Portable Network GraphicsRAID Redundant Array of Independent DisksRDBMS Relationales DatenbankmanagementsystemSAGA Standards und Ar)itekturen fuumlr E-Government-AnwendungenSAN Storage Area NetworkSEIS Shared Environmental Information SystemSLD Styled Layer DescriptorSNV S)weizeris)e Normen-VereinigungSOA Serviceorientierte Ar)itekturSOAP Simple Object Access Protocol
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Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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Leitfaden fuumlr den Auau und den Betrieb webbasierter Geodienste
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GlossarAn dieser Stelle wird auf das Glossar der bdquoAr)itektur der GeodateninfrastrukturDeuts)landldquo verwiesen und im Folgenden nur ergaumlnzende Eintraumlge gelistet
Broker bezei)net eine Art so2warete)nis)en Makler der zwis)en zweioder mehreren Systemkomponenten vermielt
Coverage bezei)net die Abbildung eines Phaumlnomens als Geoobjekt bei dem essi) um ein Kontinuum handelt
Harvesting (zu deuts) bdquoerntenldquo) befaumlhigt einen Katalogdienst Metadaten ausvorgegebenen Quellen zu integrieren In der Regel fuumlhrt der Katalogdienst hier-zu periodis) eine Replikation der bereitgestellten Metadaten in die eigene Da-tenhaltung dur)
IT-Governance besteht aus Fuumlhrung Organisationsstrukturen und Prozessen diegewaumlhrleisten sollen dass die IT die Unternehmensstrategie und -ziele unterstuumltztZur Umsetzung der IT-Governance werden in der Regel Gremien eingesetzt derenAufgabe in der Vorgabe von Rahmenbedingungen Standards und Steuerungsme-)anismen (zB Aumlnderungsmanagement) besteht auf Bundesebene etwa der neueingeri)tete IT-Rat auf Landesebene die Lenkungsgremien oder Stabstellen der E-Government Initiativen im Geo-Berei) zB das Lenkungsgremium der GDI-DE
Kaskadierung bezei)net die Hintereinanders)altung bzw Verkeung meh-rerer Systemkomponenten
Mandantenfaumlhigkeit bezei)net in der Informationste)nik ein System das aufdemselben Server oder demselben So2ware-System mehrere Mandanten alsoKunden oder Au2raggeber bedienen kann ohne dass diese gegenseitigen Ein-bli in ihre Daten Benutzerverwaltung und aumlhnli)es haben Ein IT-System dasdieser Eigens)a2 genuumlgt bietet die Moumlgli)keit der disjunkten mandantenori-entierten Datenhaltung Praumlsentation (GUI) und Konfiguration (Customizing)Jeder Kunde kann nur seine Daten sehen und aumlndern (Quelle Wikipedia)Uumlber diese Eigens)a2 lassen si) au) kooperative Modelle entwieln die esden zentralen Stellen erlauben kleineren Behoumlrden die weder finanziell no)personell in der Lage sind eigene Systeme aufzusetzen die Erfassung und Pfle-ge ihrer Daten als Hoster (externer Dienstleister) anzubieten Einige Bundeslaumln-der betreiben bereits derartige Modelle und bieten insbesondere den kleinerenund mileren Kommunen des jeweiligen Landes diesen Service an
Replikation bezei)net die mehrfa)e Spei)erung von Daten an typis)er-weise unters)iedli)en Standorten (Quelle Wikipedia)
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Aufgefuumlhrte Marken und Markennamen sind Eigentum der jeweiligen Herstel-ler
Die Reproduktion oder Weiterverwendung dieser Publikation im Ganzen oderauszugsweise in irgendeiner Form oder unter Verwendung elektronis)er Sys-teme ist nur mit der ausdruumlli)en Genehmigung und Nennung des Heraus-gebers gestaet
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